周波数応答アナライザ
かつての周波数応答アナライザは、交流信号を発生させ、その応答を記録するための装置でした。電気化学実験（EIS-Electrochemical Impedance Spectroscopy）全体を実施するためには、追加のポテンショスタットが必要でした（図3参照）。このポテンショスタットは、発生した周波数波を電気化学セルに接続し、応答を記録する。
現在では、ポテンショスタットには通常周波数応答アナライザが搭載されており、実験セットアップ全体で1台のデバイスがあれば済みます。汎用的な周波数応答アナライザが必要な場合は、Nexusポテンショスタットの購入が最適です。
周波数応答アナライザはどのように機能しますか？
周波数応答アナライザは、ある周波数とある振幅の信号を発生します。この信号に対する電気化学システムの応答も周期的な信号です。周波数応答アナライザは、振幅と位相シフト（送信信号と受信信号の時間差、図1参照）の両方を測定します。
電気化学研究では、周波数応答アナライザは、印加された電位波に対する反応としての電流応答を測定するために使用されます。その大きさからインピーダンスを計算することができます。例えば、EIS機能を持つ PalmSens4ポテンショスタット/ガルバノスタットでこれを行うことができます。
この測定を異なる周波数で繰り返します。研究者はグラフで、異なる周波数があるシステムにどのような影響を与えるかを見ることができます。この情報は、例えばバッテリーやコーティングをテストする際に役立ちます。
低周波数ではゆっくりとした変化しか起こりません。高周波では、物理的特性が信号に影響します（図2参照）。
周波数応答アナライザはどのように応用されますか？
電気化学的調査において、周波数応答アナライザは、液体中の特定の物質の存在、例えば、専用のバイオセンサを使用した特定のDNAやタンパク質の存在を実証するために使用することができます。また、特定の塗膜や特殊コーティングの耐久性など、材料や界面の弾力性を調べるのにも使用できます。
周波数応答アナライザの利点
大きな利点は、周波数応答アナライザを使ったテストの予測値です。塩水噴霧試験による腐食性試験には非常に長い時間がかかりますが、FRA試験（すなわち周波数スキャン）にはまったく時間がかかりません。
周波数応答アナライザセンサ
多くの材料が周波数応答アナライザで分析できます。腐食研究では、腐食材料は周波数応答アナライザに直接接続されます。これは燃料電池やバッテリーの研究でも同様です。分析化学の分野では、特定の物質と接触するだけで抵抗値が変化するセンサーが数多く開発されました。また、最新のバイオセンサーは、電気化学インピーダンス分光法を用いて研究されています。 センサーの詳細は こちらを ご覧 ください。
周波数応答アナライザソフトウェア
このような周波数応答アナライザは、関連ソフトウェアがなければ意味がありません。PalmSens4には 使いやすいソフトウェアが付属しており、実験をスムーズに行い、等価回路フィッティングを使ってデータから必要な情報を得ることができます。ご希望であれば、チャートを作成するために独自の、またはサードパーティのスプレッドシートソフトウェアを使用することもできます。
周波数応答アナライザの価格
周波数応答アナライザは非常に高価になりがちですが、PalmSensはポータブルで手頃な価格、そして優れた仕様の 周波数応答アナライザの開発に成功しました。