電化學(xué)/電生理掃描探針顯微鏡SECM是一套多功能的SPM掃描探針顯微鏡系統(tǒng)，還可以集成SICM，SECCM等多功能。

    電化學(xué)/電生理掃描探針顯微鏡SECM具備掃描電化學(xué)顯微鏡及掃描離子電導(dǎo)顯微鏡成像（SECM/ SICM）與可定制模塊化的光學(xué)顯微鏡成像同步聯(lián)用的系統(tǒng)，此多功能的儀器系統(tǒng)全面覆蓋細(xì)胞表面分析，細(xì)胞納米形貌成像，細(xì)胞膜表面的離子通道的檢測(cè)與成像, 細(xì)胞納米力學(xué)領(lǐng)域的研究與創(chuàng)新，細(xì)胞活性和生理功能的原位電化學(xué)檢測(cè)，以及神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì)的原位快速檢測(cè)，并可升級(jí)后兼容熒光比值鈣成像等諸多前沿應(yīng)用。提供原位微觀形貌與電催化活性同步掃描檢測(cè)模式，例如：基礎(chǔ)的等高模式和高級(jí)的等間距模式下的矩陣協(xié)議掃描和模板自定義掃描（3D微觀打印或局部修飾等模式），提供給用戶無(wú)限的實(shí)驗(yàn)組合和多種分析實(shí)驗(yàn)方法的高級(jí)拓展與聯(lián)用。

系統(tǒng)組件與功能描述及核心參數(shù)：

1.1 機(jī)械掃描四軸納米定位系統(tǒng)(模塊)：

1. 1）* X/Y/Z 三軸掃描探針定位系統(tǒng)：閉環(huán)電路控制的直流伺服XYZ馬達(dá)臺(tái)疊加Z-軸壓電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，XYZ馬達(dá)臺(tái)具備掃描分辨率≤10nm，馬達(dá)掃描軸大動(dòng)態(tài)掃描范圍不小于X=100mm, Y=75mm, Z=50mm；Z-軸配備的納米分辨率壓電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具備步進(jìn)分辨率≤1.5納米。掃描系統(tǒng)具備探針與樣品共掃描模式，Z-軸可快速完成長(zhǎng)距離下的全自動(dòng)探針逼近過(guò)程。
2. 2）系統(tǒng)具備X/Y/Z/F 四維亞微米便攜式獨(dú)立遙控桿，具有慢速和長(zhǎng)距離/快速雙模式。
3. 3） XY掃描軸可擴(kuò)展移動(dòng)定位范圍，具備手動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕可額外擴(kuò)展 X/Y定位范圍至不少于±12.5 mm。

1.2 系統(tǒng)無(wú)縫集成的微觀光學(xué)顯微鏡成像系統(tǒng)（模塊）：

1. 1）* ?核心光學(xué)組件倒置集成于XY樣品臺(tái)的正下方，光學(xué)成像對(duì)焦由電動(dòng)馬達(dá)自動(dòng)聚焦驅(qū)動(dòng)器（分辨率≤5.5nm，對(duì)焦移動(dòng)范圍≥5厘米），光學(xué)對(duì)焦位置可進(jìn)行數(shù)字式調(diào)節(jié)和記錄。
2. 2）?* 光學(xué)成像光路具備模塊化顯微鏡光路設(shè)計(jì)，核心組件具備臨界照明的落射熒光光學(xué)元件，光導(dǎo)耦合器，及用戶可自由調(diào)節(jié)的濾光片立方體和用于連接像機(jī)的C型接口適配器。
3. 3）?倒置顯微鏡須配備6孔位物鏡盤，系統(tǒng)配置的物鏡須具有長(zhǎng)工作距離的熒光級(jí)物鏡，放大倍數(shù)至少為4x, 20x和 40x.
4. 4）被觀測(cè)樣品的光學(xué)照片及視頻可由系統(tǒng)相機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，激發(fā)控制模式支持預(yù)設(shè)、內(nèi)部同步、曝光激發(fā)、連續(xù)曝光模式。
5. 5）光學(xué)系統(tǒng)兼容升級(jí)接入無(wú)縫集成的LED熒光激發(fā)光源系統(tǒng)，熒光濾波片組及超高速熒光CCD相機(jī)。

?1.3. 多功能雙通道電化學(xué)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（模塊）：

1. 雙恒電位儀工作站核心硬件參數(shù)：

• 槽壓：± 12V；
• 電流可用量程：±5 pA 至 ±100mA
• 大電流: ±100 mA
• *電流分辨率: ≤0.15fA 在 5pA 量程 ；
• *電流噪音：RMS實(shí)測(cè)值≤ 3.5 fA （15Hz）; ≤ 31 fA（1kHz）; ≤ 120 fA（5kHz）， (測(cè)于5pA-10pA量程) ；
• 電位分辨率≤610 nV ；
• 內(nèi)置數(shù)模轉(zhuǎn)換器16-bit / 脈沖≤ 5 us (雙通道)；
• 支持四電極連接模式，具有浮地接線模式。

   （2） 雙恒電位儀工作站核心軟件參數(shù)：

• 具備可用戶自定義的數(shù)據(jù)采集/分析/作圖功能, 兼容于各版本W(wǎng)indows (XP – Win10) 和MAC操作系統(tǒng); 用戶*升級(jí) ；
• 全面支持傳統(tǒng)電分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，例如：循環(huán)伏安法（支持FSCV），線性掃描伏安法，TAFEL圖, 計(jì)時(shí)電流法，計(jì)時(shí)電量法，階梯波伏安法，差分脈沖伏安法，常規(guī)脈沖伏安法，方波伏安法；交流伏安法，交流阻抗；計(jì)時(shí)電位法，電流掃描計(jì)時(shí)電位法，多電流躍階法，電位溶出分析；時(shí)間電流曲線，差分脈沖安培法，三脈沖安培法，積分脈沖電流檢測(cè)，多電位階躍法，電位控制電解庫(kù)侖法，開(kāi)路電位-時(shí)間曲線，等等；
• 內(nèi)置16-位超高速低噪音數(shù)模轉(zhuǎn)換/數(shù)據(jù)采集器，具備多通道的模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的觸發(fā)控制，支持在線控制聯(lián)用多種科研分析儀器 (例如: RDE/RRDE, 溫度控制器, 灌流控制器, 紅外和拉曼光譜儀, 激光和LED光源, 熒光CCD相機(jī)等).

1.4. 掃描探針顯微鏡成像控制系統(tǒng)（模塊）：

1. 控制系統(tǒng)支持掃描電化學(xué)顯微鏡（SECM）技術(shù)所有已知的掃描模式：
   • 自動(dòng)/手動(dòng)針尖逼近曲線
   • 2D/3D等高掃描 (自動(dòng)斜率矯正；用戶可自定義XYZ掃描軸方向與順序)
   • 2D/3D跳躍式矩陣協(xié)議掃描（每一矩陣點(diǎn)可使用任何自定義波形和實(shí)驗(yàn)序列）
   • *2D/3D等間距掃描（具備剪切力調(diào)制模式/電流調(diào)制模式/交流阻抗調(diào)制模式）
   • 2D/3D自定義模版矩陣掃描（具備3D微觀打印/電沉積/電修飾模式）
   • 循環(huán)同向掃描或循環(huán)逆向掃描 （可自定義任何掃描動(dòng)作組合和循環(huán)）
2. 控制系統(tǒng)支持掃描電化學(xué)顯微鏡（SECM）技術(shù)所有已知的高級(jí)成像操作模式：
   • 正/負(fù)反饋模式
   • 產(chǎn)生/收集模式
   • 氧還競(jìng)爭(zhēng)模式
   • 表面問(wèn)詢滴定模式
   • AC-SECM模式
   • 無(wú)氧還媒介物下的直接模式
   • 剪切力感應(yīng)下的表面形貌追蹤模式
   • *深度分布(X/Z Depth Scan)模式
   • *SICM納米形貌成像模式
   • *SECCM同步原位形貌與電催化活性成像模式
3. *控制系統(tǒng)支持SECM高級(jí)等間距模式（進(jìn)行*的非接觸式掃描）：
   • 具備剪切力感應(yīng)模塊和內(nèi)置交流頻率鎖相放大器，通過(guò)剪切力感應(yīng)過(guò)程中的交流電振幅衰減和相變，進(jìn)行距離與交流信號(hào)校準(zhǔn)曲線，從而控制掃描探針與被測(cè)樣品的等間距掃描. 工作頻率范圍50 KHz 至1 MHz，可控等間距范圍10納米至5微米，激發(fā)信號(hào)振幅0 V 至2 V (交流正玄波) ；
   • 剪切力感應(yīng)下的形貌測(cè)量參數(shù)分辨率為1.5納米(系統(tǒng)在線同時(shí)儲(chǔ)存樣品的電化學(xué)活性電流和高度形貌信息的數(shù)據(jù)). 剪切力感應(yīng)模塊的調(diào)制信號(hào)源既可以是探針電流,也可以是微觀流體介質(zhì)內(nèi)的剪切力的振動(dòng)變化感應(yīng)，由此完美兼容多種高級(jí)的電化學(xué)掃描探針顯微鏡技術(shù)（如SECM / SICM / SECCM等）.
   • 等間距掃描模式支持跳躍式掃描（針對(duì)形貌粗糙具有斜率的樣品表面）和非跳躍式掃描功能（針對(duì)形貌平滑的樣品表面）。
4. 控制系統(tǒng)支持掃描離子電導(dǎo)顯微（SICM）技術(shù)：
   • 支持Hopping DC-SICM (跳躍式直流調(diào)校) 以及新的BM-SICM（偏壓調(diào)校）高級(jí)工作模式。
   • SICM掃描技術(shù)達(dá)到至少1.5納米精度的Z軸形貌分辨率，納米探針的逼近曲線實(shí)驗(yàn)慢速度可達(dá)到10 nm/s以下。
5. *控制系統(tǒng)支持掃描微電化學(xué)池顯微（SECCM）技術(shù)：

• 支持利用單孔或雙孔微滴管SECCM探針在氣相中通過(guò)懸浮的微納電解液液滴探測(cè)固態(tài)樣品表面的局部物理與化學(xué)特性；可通過(guò)探針的單次三維掃描，同步原位的獲取微觀物理形貌及納米表面電化學(xué)活性的三維分布圖；
• 用戶可自定義矩陣跳躍掃描模式下的原位實(shí)驗(yàn)序列，可實(shí)現(xiàn)多種微觀電化學(xué)分析技術(shù)的自動(dòng)序列成像與作圖分析；系統(tǒng)具備針對(duì)特殊應(yīng)用的軟件成像優(yōu)化, 對(duì)鋰電或超級(jí)電容材料具備原位的納米形貌成像和微觀充放電活性的同步成像模式，對(duì)催化活性材料和腐蝕材料具備原位的納米形貌成像和微觀極化曲線/塔菲爾曲線，微觀局部阻抗，微觀腐蝕電位，微觀腐蝕電流等檢測(cè)技術(shù)的同步原位成像模式;
• 系統(tǒng)兼容于集成放置在惰性氣體手套箱中，支持水相電解液和有機(jī)電解液的SECCM掃描;
• 系統(tǒng)兼容可用用戶自由拉制的各種微/納尺寸的單孔或雙孔SECCM玻璃探針，軟件具備在線針對(duì)納米玻璃探針的pF級(jí)電容實(shí)時(shí)自動(dòng)探測(cè)，補(bǔ)償與扣除的功能。