神經訊號生物物理與電極–組織介面

常相位元件(CPE)

常相位元件是用來取代理想電容以描述真實電極介面的電路元件,其阻抗量值隨頻率以非整數冪次下降。其阻抗為 Z = 1 / (Q (jw)^a),其中介於 0 與 1 之間的 a 設定相位角(a = 1 為理想電容,a = 0 為電阻),而 Q 為量值係數。經驗上,多數微電極的 a 約在 0.8 至 0.95,意即相位在寬廣頻帶內近乎、但非恰好為電容性。

CPE 通常歸因於非理想性:表面粗糙、弛豫時間分布、多孔塗層,以及接點上不均勻的電流密度。由於 a 為非整數,CPE 無法化簡為有限個理想 R 與 C 元件的網路,這也是為何以 Randles 加 CPE 模型擬合電極阻抗頻譜,可得出在比較電極材料與追蹤長期變化時所報告的精簡描述子(Q、a)。

一個陷阱是把 Q 過度詮釋為電容;只有當 a = 1 時 Q 才具法拉的單位,因此不同電極的 CPE 參數只有在 a 相符時才可比較。

又稱
CPE常相位元件