材料分析技术..
材料分析技术(材料的光谱分析技术)页PPT文档
16)打印数据
分析结束后,如果数据正确,按右侧打 印机按钮,开始打印数据。
17)更换样品,重复以上过程
在一个样品分析结束后,更换样品,如果使用相同分 析程序,按右上侧菱形按钮,选择“新样品”,重复 以上过程。
18)重新选择分析程序
如果使用程序错误,按“选择程 序”重新选择,重复过程5。如 果重新设置,按“设置”选择程 序,在左边选择筐中选择要应用 的程序,在右侧下方选择单次或 多次激发,确定后按选择程序, 重复过程3。
数据处理结束后,如果选择单次激发,屏幕上仅出现各元素 成分分析结果。
13)如果选择多次激发,屏幕上左侧出现各次
成分分析结果,右侧给出均值和方差。
14) 数据删除
如果发现数据异常,可以删除分析结果,鼠标点击屏幕右 上角菱形框,出现右侧对话框,选择“删除激发”。
15)选择要删除的数据
用鼠标选择要删除的数据,点击删除。
19)标准化
如果使用程序正确,但分析数据异常, 或机器长时间使用,需要对机器进行标 准化,此时选择“标准化”按钮,然后 选择要标准化的程序,选择要标准化的 合金元素名称,上下限等,标准化需要 专门的标准试样,试样成分绝对正确, 一般要求专门人员进行标准化。
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B 启动计算机。插上电源,打开稳压电源,打开显示 器,最后打开光谱仪后部开关,打开光谱仪和启动计 算机,计算机自动载入已经设定好的设置。
C 机器预热。计算机启动后屏幕上会提示“确认氩气 已连接,打开,而且流量正确,氩气流量应为0.5-1升 /分钟(LPM)”,并给出指示标尺1.5位置(标尺在光 谱仪右侧),然后检查是否达到压力指示规定位置, 如果达到要求,点击“关闭”,此时屏幕上出现“温 度过冷”,机器需要预热30-40分钟。
现代材料分析方法
现代材料分析方法现代材料分析方法包括物理、化学、电子、光学、表面和结构等多个方面的技术手段,具有快速、准确、非破坏性的特点。
下面将针对常用的材料分析技术进行详细介绍。
一、物理分析方法1. 微观结构分析:包括金相显微镜分析、扫描电镜、透射电镜等技术。
通过观察材料的显微结构、晶粒尺寸、相组成等参数,揭示材料的内在性质和形貌特征。
2. 热分析:如热重分析、差示扫描量热仪等。
利用材料在高温下的重量、热容变化,分析材料的热行为和热稳定性。
3. 电学性能测试:包括电导率、介电常数、介电损耗等测试,用于了解材料的电导性和电介质性能。
4. 磁性测试:如霍尔效应测试、磁滞回线测试等,用于研究材料的磁性行为和磁性特性。
二、化学分析方法1. 光谱分析:包括紫外可见光谱、红外光谱、核磁共振等。
通过检测材料对不同波长的光谱的吸收、散射等现象,分析材料的组分和结构。
2. 质谱分析:如质子质谱、电喷雾质谱等。
通过挥发、电离和分离等过程,分析材料中不同元素的存在及其相对含量。
3. 电化学分析:包括电化学阻抗谱、循环伏安法等。
通过测量材料在电场作用下的电流、电压响应,研究材料的电化学性能和反应过程。
4. 色谱分析:如气相色谱、高效液相色谱等。
利用材料在色谱柱上的分离和吸附效果,分析材料中组分的种类、含量和分布。
三、电子分析方法1. 扫描电子显微镜(SEM):通过照射电子束,利用电子和物质的相互作用,获得样品表面的详细形貌和成分信息。
2. 透射电子显微镜(TEM):通过透射电子束,观察材料的细观结构,揭示原子尺度的微观细节。
3. 能谱分析:如能量色散X射线谱(EDX)、电子能量损失谱(EELS)等。
通过分析材料与电子束相互作用时,产生的X射线和能量损失,来确定样品的元素组成和化学状态。
四、光学分析方法1. X射线衍射:通过物质对入射的X射线束的衍射现象,分析材料的晶体结构和晶格参数。
2. 红外光谱:通过对材料在红外辐射下的吸收和散射特性进行分析,确定材料的分子结构和化学键。
材料现代分析方法
材料现代分析方法现代分析方法是指在化学、物理、生物等科学领域中广泛应用的一种分析技术。
它通过使用先进的仪器设备和相关的算法,能够快速、准确地对物质的成分、结构以及性质进行分析和表征。
本文将介绍几种常见的材料现代分析方法。
一、质谱分析法质谱分析法是一种非常重要的现代分析方法,广泛应用于有机化学、生物化学和环境科学等领域。
它通过将物质分子离子化,并在一个磁场中进行偏转,最后将其质量进行测定,从而确定物质的分子组成和结构。
质谱分析法具有高灵敏度、高分辨率、多组分分析的能力,可以用于确定物质的组成、确认化合物的结构、鉴定杂质等。
二、红外光谱分析法红外光谱分析法是一种基于不同分子振动产生的红外吸收谱谱图,进行物质分析和表征的方法。
该方法的原理是物质在特定波长的红外光照射下,吸收特定的波长,产生特定的振动谱带。
通过对红外光谱的测定和比对,可以确定物质的功能基团、官能团以及化学键的类型和位置,从而研究物质的组成、结构和化学性质。
三、扫描电子显微镜(SEM)扫描电子显微镜(SEM)是一种基于电子束显微技术的分析仪器。
其工作原理是在真空环境中,用电子束扫描样品表面,通过检测扫描电子的反射、散射或透射等信号,来获取样品表面的形貌、成分以及晶体结构等信息。
与光学显微镜相比,SEM具有更高的放大倍数、更高的分辨率和更大的深度。
四、X射线衍射(XRD)X射线衍射(XRD)是一种非常常用的材料分析技术,主要用于分析固体材料的结晶结构和晶体学性质。
该方法的原理是通过将物质置于X射线束中,当X射线与样品中的晶体结构相互作用时,会发生衍射现象。
通过测量样品衍射的位置、强度和形状等信息,可以确定样品的晶体结构、晶格参数和晶体定向等。
五、核磁共振(NMR)核磁共振(NMR)是一种通过检测原子核在磁场中的共振信号来进行物质分析的方法。
其工作原理是利用样品中特定原子核的性质,将其置于强大的磁场中,然后通过外加的射频电磁场来激发核自旋共振。
材料分析技术在材料科学中的应用
材料分析技术在材料科学中的应用材料科学是一门研究物质结构、性质与功能之间关系的交叉学科。
而材料分析技术则是材料科学中不可或缺的一个分支。
材料分析技术可以帮助科学家们在研究材料时,获得更精确的结构信息、性质数据和细节特征等重要信息。
本文将详细探讨材料分析技术在材料科学中的应用。
一、X射线衍射技术X射线衍射是材料分析中最为常用的技术之一。
通过衍射仪器的测量,可以得到材料的晶体结构信息。
这项技术的应用非常广泛,尤其是在材料合成和加工方面,X射线衍射技术能够帮助研究人员对材料进行晶体学分析,了解材料的晶体结构、缺陷结构、杂质情况等。
同时,X射线衍射还可以用于材料的表面分析以及纳米晶体的分析。
二、扫描电子显微镜技术扫描电子显微镜技术是一种非常强大的材料表征技术。
它可以用于对材料表面、界面、纳米结构等微观结构的探测和表征。
同时,扫描电镜还具有非常高的空间分辨率,在理解材料微观结构、了解它们的形态和大小方面非常有用。
扫描电子显微镜在材料科学研究中还有其他应用,例如对元素分布的分析等等。
三、质谱分析技术质谱分析是一项非常有效的材料表征技术,可用于分子结构的确定、材料的组成分析和元素的定量分析。
质谱分析在研究材料的组成时非常有用,因为它可以精确地分析出材料中所含有的元素和其比例。
同时,质谱分析技术还可以用于分析金属材料中的金属离子,以了解它们的组成和特性。
四、拉曼光谱技术拉曼光谱是一种非常有效的材料表征技术,可以用于分析材料的结构和化学键。
使用拉曼光谱技术时,可以将光分离出来并将其分析,以了解分子中化学实体的运动和振动特性。
拉曼光谱技术在研究材料的化学键和结构中非常有用,因为其可以查看这些特性的而不会破坏材料本身。
五、热分析技术热分析技术是一种对材料热性能进行表征的方法,可以帮助研究人员了解材料的热学性质和热稳定性。
常见的热分析技术包括差示扫描量热法、热重分析、热解析等。
通过热分析,可以获得有关材料的热重曲线、相转变的温度、热膨胀性、热稳定性等数据,这些数据对于材料合成及工程应用中的材料设计和优化非常有意义。
材料分析方法
材料分析方法材料分析方法可以包括分析物料的性能,物料的加工和分解,组成物料的材料质量,以及物料的结构与性能之间的相互影响。
材料分析技术可以用来识别结构问题,发掘新制造技术,分解复杂结构,以及确定物料的性能参数。
随着科学技术的发展,材料分析方法也得到了更新和完善。
材料分析技术包括物理化学分析、光学显微镜分析、X射线衍射分析、热透玻尔分析和微量元素分析等。
物理化学分析是最常用的材料分析方法。
它包括表面分析,化学分析,热重分析,动力学分析,光谱分析,X射线衍射分析,粒度测定,以及其他物理化学分析方法。
表面分析技术是识别和确定表面层的厚度,结构,化学成分和疏水性等参数的技术方法。
化学分析技术可以用来识别物料组成与成分,并分析元素组成。
热重分析技术可以用来确定物料的含量,质量,温度和热量,以及其他重要参数。
动力学分析技术主要用于确定表面层状的变化和吸引力的变化。
光谱分析技术利用光的能量和波长,主要用于分析物料的颜色,质量,温度和热量等。
X射线衍射分析主要是用来分析物料中元素结构以及衍射仪器参数的技术。
粒度测定技术可以确定物料的粒子尺寸和形状差异。
随着新技术的引入,材料分析技术将有无限的可能性。
例如,电子光学显微分析技术,可以用来直接观察物料的组成及其结构特征,以及分析细微的变化,有助于物料的加工与分解。
热分析技术可以用来分析物料的热量和温度变化,可以帮助研究者更准确地理解物料的性能,也可以帮助制造商更好地控制加工参数。
最近的发展是涉及到聚合物的分析技术,例如微量元素分析和分子动力学分析,可以用来确定复杂结构的构成以及影响物料性能的参数。
材料分析技术也可以用于研究新材料和新技术。
例如,纳米材料已经成功地使用分析技术,允许研究者从微观和宏观上研究材料的特性和性能,帮助实现新材料的开发和应用。
同样,随着计算机技术的发展,材料分析技术也可以使用计算机模拟和分析系统来探索许多新的技术,以及新材料的加工和分解参数。
总之,材料分析方法是未来科学技术发展的基础,为材料研究者提供了重要的工具。
现代材料分析技术考研专业课资料
现代材料分析技术考研专业课资料材料科学与工程专业考研的一门重要课程是现代材料分析技术。
现代材料分析技术是指利用各种先进的仪器设备和方法对材料的组成、结构、性能等进行表征和分析的技术手段。
本文将为大家介绍一些常见的现代材料分析技术及其应用。
一、扫描电子显微镜(SEM)扫描电子显微镜(SEM)是一种常用的表征材料形貌和微观结构的技术手段。
它通过加速电子束扫描样品表面,并检测样品表面产生的电子信号来获取样品表面的形貌信息。
与光学显微镜相比,SEM具有更高的分辨率和放大倍数,可以观察到更小尺寸的材料细节。
该技术广泛应用于材料学、电子学、生物学等领域。
二、透射电子显微镜(TEM)透射电子显微镜(TEM)是一种用电子束穿透样品并形成衍射图案进行分析的技术手段。
TEM可以观察到材料的晶格结构、晶体缺陷和界面性质等信息。
与SEM相比,TEM具有更高的分辨率和更强的穿透能力,可观察到更小尺寸的纳米级材料。
该技术在材料科学、纳米技术等领域有广泛应用。
三、X射线衍射(XRD)X射线衍射(XRD)是一种用来研究材料晶体结构和晶体衍射规律的技术手段。
它通过将单色X射线照射到样品上,检测被样品衍射的X 射线进行分析。
通过分析衍射图案,可以确定材料的晶体结构、晶体相、晶格常数等信息。
XRD广泛应用于材料科学、地质学、化学等领域。
四、傅里叶变换红外光谱(FTIR)傅里叶变换红外光谱(FTIR)是一种用来研究材料分子结构及功能基团的技术手段。
它通过检测样品对红外辐射的吸收来获得材料的红外光谱图,进而分析材料分子的组成和结构。
FTIR可以用于分析有机物、聚合物、无机物等各种类型的材料。
该技术广泛应用于化学、材料科学、药学等领域。
五、热重分析(TGA)热重分析(TGA)是一种用来研究材料的热稳定性、热分解性质和质量变化的技术手段。
它通过加热样品并测量样品质量随时间和温度的变化来进行分析。
TGA可以用于研究材料的热分解机理、热稳定性以及吸附、脱附等热性质。
材料分析技术总结
材料分析技术总结材料分析技术是指通过对材料的组成、结构、物性等相关特征进行研究和分析的一系列技术方法。
这些技术方法主要用于材料的质量控制、性能评估、研发和改进等方面,对提高材料的质量和功能具有重要意义。
下面将对常见的材料分析技术进行总结。
1.光谱分析技术:包括紫外-可见-近红外光谱分析、红外光谱分析、拉曼光谱分析等。
这些技术通过测量材料在特定波长的光线作用下的光谱响应,可以获取材料的分子结构、化学键、官能团等信息。
2.质谱分析技术:通过测定物质中离子的质量和相对丰度来获得样品的化学组成和结构信息。
质谱技术可分为质谱法和质谱图谱两种类型,常见的质谱技术包括质谱仪、飞行时间质谱、四极杆质谱等。
3.热分析技术:如热重分析、差热分析等。
热分析技术通过测量材料在不同温度下的质量变化和热变化,可以获取材料的热性质、热稳定性等信息。
4.表面分析技术:如扫描电子显微镜、原子力显微镜等。
表面分析技术用于研究材料的表面形貌、结构、成分和性质等方面,可以观察材料表面的微观形态和纳米结构。
5.X射线分析技术:包括X射线衍射分析、X射线荧光光谱分析、X 射线光电子能谱分析等。
这些技术使用X射线相互作用与材料,获取材料的结晶结构、晶格参数、元素成分等信息。
6.电子显微分析技术:包括透射电子显微镜、扫描电子显微镜等。
电子显微分析技术通过对材料进行高分辨率的电子显微镜观察,可以获得材料的晶体结构、孔隙结构、粒度分布等信息。
7.表面等离子体共振技术:使用光或电等激发方式,利用表面等离子体共振效应对材料进行分析。
这些技术用于研究材料的表面电荷状态、吸附性能、化学反应过程等。
8.核磁共振技术:如核磁共振谱、电子自旋共振谱等。
核磁共振技术通过测量样品中原子核在不同磁场下的谱线分布,可以获取材料的化学环境、分子结构等信息。
9.纳米技术:纳米技术是一种通过改变材料的尺寸和形态来改变材料特性的技术。
纳米技术包括纳米材料制备、组装、表征等方面的技术。
材料分析技术总结
材料分析技术总结明场像:用另外的装置来移动物镜光阑,使得只有未散射的透射电子束通过它,其他衍射的电子束被光阑挡掉,由此所得到的图像被称为明场像(BF)。
暗场像:只有衍射电子束通过物镜光阑,透射电子束被光阑挡掉,称由此所得到的图像为暗场像(DF)。
散射电子成像,像有畸变:分辨率低通过调节中间镜的电流就可以得到不同放大倍数的明场像和暗场像。
中心暗场像:使入射电子束偏转2θ,使得衍射束平行于物镜光轴通过物镜光阑。
这种方法称为中心暗场成像。
射电子束对试样倾斜照明,得到的暗场像。
像不畸变:分辨率高八强线:三强线:第一强锋,第二强峰及第三强峰的峰强:峰位:半峰宽等参数点阵消光:由于晶胞中点阵位置而导致的│F|2=0的现象。
结构消光:在点阵消光的基础上,因结构基元内原子位置不同而进一步产生的附加消光现象,称为结构消光。
系统消光:晶体衍射实验数据中出现某类衍射系统消失的现象。
吸收限:X射线照射固体物质产生光子效应时能量阀值对应的波长称为物质的吸收限。
短波限:极限情况下,能量为eV的电子在碰撞中一下子把能量全部转给光子,那么该光子获得最高能量和具有最短波长。
荧光X射线:当入射的X射线光量子的能量足够大将原子内层电子击出,外层电子向内层跃迁,辐射出波长严格一定的X射线。
特征X射线:处于激发状态的原子有自发回到稳定状态的倾向,此时外层电子将填充内层空位,相应伴随着原子能量的降低。
原子从高能态变成低能态时,多出的能量以X射线形式辐射出来。
二次电子:当入射电子与原子核外电子发生交互作用时,会使原子失掉电子而变成离子,这个脱离原子的电子称为二次电子。
背散射电子:入射电子与固体作用后又离开固体的总电子流。
俄歇电子:由于原子中的电子被激发而产生的次级电子,在原子壳层中产生电子空穴后,处于高能级的电子可以跃迁到这一层,同时释放能量。
当释放的能量传递到另一层的一个电子,这个电子就可以脱离原子发射,被称为俄歇电子。
衬度光阑:衬度光阑又称为物镜光阑,通常它被放在物镜的后焦面上。
材料化学成分分析技术方法
材料化学成分分析技术方法导语:材料的化学成分分析对于各个领域的研究和应用具有重要意义。
通过分析材料的化学成分,我们能够了解材料的组成、性质和特点,从而指导材料的设计、开发和应用。
本文将探讨一些常见的材料化学成分分析技术方法,以及它们在不同领域中的应用。
一、光谱分析方法光谱分析方法是一类基于材料对特定波长的辐射的吸收、发射或散射的原理进行成分分析的技术手段。
其中,常见的光谱分析方法包括紫外可见吸收光谱、红外光谱和拉曼光谱。
紫外可见吸收光谱(UV-Vis)是一种通过测量材料在紫外可见光波段吸收的方式来分析其化学成分的方法。
该方法适用于溶液、固体薄膜等不同形态的材料,广泛应用于生物、环境、化工等领域的分析。
红外光谱(IR)是一种通过测量材料对红外光的吸收来分析其化学成分的方法。
红外光谱具有高分辨率、非破坏性等特点,可以用于材料的定性和定量分析。
该方法在药物研发、材料表征等领域中得到广泛应用。
拉曼光谱是一种通过测量材料在拉曼散射现象中发生的光频移来分析其化学成分的方法。
与红外光谱相比,拉曼光谱具有更高的灵敏度和更广的适用范围,可以用于无水、无机、有机等各种材料的分析。
二、质谱分析方法质谱分析方法是一种通过对材料中分子或原子的质量谱进行检测和分析的方法。
质谱分析方法广泛应用于材料的组成分析、含量测定等领域。
质谱分析方法根据其检测原理的不同可以分为质谱仪(MS)和质谱成像(MSI)两种。
质谱仪通过对样品中分子或原子在电离后的荷质比进行测定,通过质谱图谱的分析来确定材料的化学成分和结构。
质谱仪具有高灵敏度、高选择性和高精确度等特点,被广泛应用于材料的组成分析、表面分析等领域。
质谱成像是一种通过将质谱仪与显微镜相结合的技术,可以实现对材料中多个位置的分子成分进行高分辨率成像。
质谱成像技术在生物医药、材料科学等领域的显微成像中得到广泛应用。
三、热分析方法热分析方法是一种通过加热样品,并测量其热学性质的变化来分析材料的组成和性质的方法。
材料分析技术
材料分析技术材料分析技术是一种通过对材料进行实验和测试,以确定其组成、结构、性能和特性的方法。
它在各种领域都有着重要的应用,包括材料科学、化学工程、环境科学、生物医学工程等。
随着科学技术的不断发展,材料分析技术也在不断更新和完善,为人们的生活和工作带来了诸多便利。
首先,常见的材料分析技术包括光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射、质谱分析、核磁共振等。
这些技术可以帮助科研人员和工程师深入了解材料的微观结构和性能,从而指导材料的设计、制备和改进。
例如,通过光学显微镜可以观察材料的表面形貌和晶粒结构;扫描电子显微镜可以实现对材料的高分辨率成像;X 射线衍射可以确定材料的晶体结构和晶格参数;质谱分析可以确定材料的分子结构和元素组成;核磁共振可以研究材料的分子运动和化学环境。
这些技术的应用为材料研究和开发提供了重要的手段和支持。
其次,随着纳米技术的发展,纳米材料成为材料科学研究的热点之一。
纳米材料具有特殊的物理、化学和力学性质,因此需要特殊的分析技术来研究和表征。
传统的材料分析技术在纳米材料的研究中存在一定的局限性,因此人们开发了一系列针对纳米材料的新型分析技术,如透射电子显微镜、原子力显微镜、拉曼光谱等。
这些技术可以实现对纳米材料的高分辨率成像、表面形貌和化学成分的分析,为纳米材料的研究和应用提供了重要的技术支持。
最后,材料分析技术的发展离不开计算机技术和数据处理技术的支持。
随着计算机和信息技术的不断进步,人们可以利用计算机模拟和仿真技术对材料的结构和性能进行预测和优化。
同时,大数据和人工智能技术的应用也为材料分析提供了新的思路和方法。
例如,通过机器学习算法可以实现对材料的高通量筛选和优化,大大加快了材料研究和开发的进程。
综上所述,材料分析技术是现代材料科学研究和工程应用中不可或缺的重要手段。
随着科学技术的不断进步,人们对材料分析技术的要求也在不断提高,希望能够开发出更加高效、精准和可靠的分析技术,为材料的研究和应用提供更好的支持和保障。
材料分析测试技术
材料分析测试技术材料分析测试技术材料分析测试技术是指对材料进行分析和测试,以得到关于材料性质和组成的信息的一种技术。
在材料科学与工程领域,材料分析测试技术起着重要的作用,它不仅能够帮助工程师和科学家了解材料的性能和特性,还能指导材料的研发和应用。
材料分析测试技术主要包括材料成分分析、材料结构表征、材料性能测试等方面。
下面将就这些方面逐一进行介绍。
首先是材料成分分析。
材料成分分析是指对材料中各组分含量和比例进行测定的过程。
常用的材料成分分析方法有化学分析方法和物理分析方法。
化学分析方法包括光谱分析、电化学分析、热分析等,通过对样品进行化学反应和测量,可以得到各组分的含量和比例。
物理分析方法包括X射线衍射、电子显微镜等,通过测量材料的物理性质,可以获得材料成分的信息。
其次是材料结构表征。
材料结构表征是对材料的内部结构进行分析和描述的过程。
常用的材料结构表征方法有扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射等。
这些方法可以通过观察材料的表面形貌、内部晶体结构等来揭示材料的微观结构和形态特征。
最后是材料性能测试。
材料性能测试是指对材料的各项性能进行测定和评估的过程。
材料的性能有机械性能、热性能、电学性能等多个方面。
常用的材料性能测试方法有拉伸试验、硬度测试、热重分析等。
这些测试方法可以帮助人们了解材料的强度、硬度、热稳定性等性能指标,从而指导材料的设计和应用。
材料分析测试技术在科学研究和工程实践中具有广泛的应用。
首先,它可以帮助科学家们进一步认识材料的本质,揭示材料的内在规律,为材料科学的发展做出贡献。
其次,材料分析测试技术可以指导材料的研发和制备。
通过对材料成分和性能的测试,可以为材料的合理设计和应用提供依据。
最后,材料分析测试技术也可以为产品质量控制和故障分析提供支持。
通过对材料进行分析和测试,可以确保产品的质量和可靠性,同时也可以对产品故障进行分析和修复。
总之,材料分析测试技术是材料科学与工程领域中一项重要的技术。
材料分析技术
材料分析技术扫描电子显微镜一、基本原理 理论基础:V225.1=λ,电子波长由加速电压V 决定。
电子与物质的相互作用①二次电子:从距样品表面100埃左右深度范围内激发出来的低能电子,能量较低。
因此二次电子的反射区域与入射电子束轰击的区域重合度很好,故成像分辨率很高。
表面形貌信息的主要来源,也可以观测磁性材料和半导体材料。
②背散射电子:除了可以显示表面形貌外,还可以显示元素分布状态和相轮廓。
③吸收电子:这部分电子在试样和地之间形成的电流等于入射电子流和反射电子流的差额,可以用来显示样品元素表面分布状态和试样表面形貌。
④X 射线:进行微区元素的定性和定量分析。
扫描电子显微镜就是通过电子枪发射高能量的电子束,与样品之间发生相互作用,产生各种电子和射线,并将其收集转换成信号。
分辨本领:几十到一百埃。
二、所得图像二次电子像产生的二次电子被旁边的正电位收集极经转换后变成图像信号。
二次电子的反射量主要取决于样品表面的起伏状况,如果电子束垂直于表面入射,则二次电子反射量很小。
且二次电子像是一种无影像。
表面电位会影响二次电子量的变化,因此可以利用电压发差效应研究半导体器件的工作状态。
背散射电子像收集极电位为零,不经加速,因此背散射电子像是一种有影像。
背散射电子发射量还与样品的原子序数有关,原子序数越大,散射量越大,因此还可以反映样品表面平均原子序数分布。
但背散射电子像分辨本领较差。
吸收电流像研究晶体管或集成电路的PN 结性能与晶体缺陷和杂质的关系。
X 射线及X 射线显微分析当具有一定能量的入射电子束激发杨平时,样品中的不同元素将受激发射特征X 射线。
各种元素特征X 射线波长与其原子序数Z 之间存在着一定的关系,可以用莫赛莱定律表示:()σν-=Z K 。
能量色散法(EDX )三、对样品的要求1. 观测的样品必须为固体(块状或粉末),在真空条件下能保持长时间的稳定。
有水分的样品应进行预先的干燥;有氧化层的样品需剥离氧化层;有油污的样品应先清洗干净。
现代材料分析技术期末总结
现代材料分析技术期末总结一、引言现代材料分析技术是指应用各种先进的科学和技术手段来对材料进行分析和研究的过程。
随着科学技术的不断发展,材料分析技术也取得了巨大的进展,涵盖了物理、化学、生物等多个领域。
本文将对现代材料分析技术进行总结,从光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、质谱仪、红外光谱仪、核磁共振仪和热分析等技术进行详细介绍。
二、光学显微镜光学显微镜是一种常用的材料分析技术,通过可见光对材料进行观察和测量。
使用透射光和反射光来照射样品,通过目镜和物镜将图像放大到人眼可以识别的范围。
该技术可以观察材料的形貌、颗粒分布和晶粒结构等。
光学显微镜广泛应用于金属材料、生物材料和无机材料等研究领域。
三、扫描电子显微镜扫描电子显微镜是一种可以高分辨率地观察样品表面形貌和组织结构的技术。
通过束缚电子的扫描和检测,得到样品的二维和三维图像。
扫描电子显微镜可以观察到样品微观结构的细节,如晶体缺陷、晶界和纳米颗粒等。
该技术对金属材料、半导体材料和生物材料等的分析具有重要意义。
四、透射电子显微镜透射电子显微镜是一种可以观察材料内部的高分辨率分析技术。
通过将电子束通过样品,利用电子的衍射和透射来观察材料的晶体结构和原子成分。
透射电子显微镜可以观察到样品的晶体结构、晶界和位错等,可以分析材料的化学成分和晶态状态。
透射电子显微镜在材料科学、纳米材料和生物材料等研究领域具有重要的应用价值。
五、X射线衍射X射线衍射是一种分析材料晶体结构的技术。
通过用X射线照射样品,利用X射线与样品的晶胞相互作用来得到样品的衍射图像。
可以通过衍射图像来确定材料的晶胞参数、晶体结构和晶面取向等。
X射线衍射技术广泛应用于材料科学、金属材料和矿物材料等领域。
六、质谱仪质谱仪是一种通过分析样品中的离子和分子来测定其化学成分和结构的技术。
通过将样品中的分子或原子离子化并加速到一个高速运动状态,利用它们在磁场和电场中的行为,来分析它们的质量和相对丰度。
材料分析技术复习
材料分析技术复习材料分析技术是一门研究材料性质和组成的科学和技术。
它主要包括材料结构、组分、性能以及材料制备和加工等方面的研究。
材料分析技术的重要性在于其可以揭示材料的微观结构和组成,帮助人们了解材料的性能和特性,为材料设计和工程应用提供科学依据。
1.X射线衍射(XRD)X射线衍射是一种非常重要的材料分析技术,可以用来研究晶体的结构和成分。
通过照射样品的X射线,通过结晶样品中的原子、离子、分子的散射作用,来捕捉到经过散射后的X射线的信息。
通过对散射强度的解析和计算,可以得到样品的晶体结构参数、相对晶粒尺寸、晶体的取向、材料的相变等信息。
2.扫描电子显微镜(SEM)扫描电子显微镜是一种常用的表征材料表面形貌和成分的技术。
它利用样品表面与电子束的相互作用产生的信号来观察和分析样品表面形貌。
SEM可以产生高分辨率的图像,并且可以通过能区谱仪来分析样品表面的化学成分。
3.透射电子显微镜(TEM)透射电子显微镜是一种高分辨率的显微镜,可以用于观察材料的微观结构。
与SEM不同的是,透射电子显微镜通过透射电子束穿过样品来观察样品的内部结构。
TEM可以用来观察材料中的晶体结构、晶界、位错等微观缺陷,并且可以通过选区电子衍射来分析晶体的晶格结构。
4.能谱分析技术能谱分析技术包括X射线能谱分析(XRF)和电子能谱分析(ESCA)等。
XRF是一种非破坏性的化学分析方法,可以用于分析材料中的元素组成和浓度。
它通过样品中元素吸收入射的X射线产生的特征能谱来分析样品的元素组成。
而ESCA则是利用电子束轰击样品产生的能量分布谱来分析元素的化学价态和表面成分。
5.热分析技术热分析技术包括热重分析(TG)、差热分析(DSC)和热膨胀分析(TMA)等。
热重分析可以用来测量材料的质量变化随温度的关系,从而确定材料中的各种成分的含量。
DSC可以用来测量材料的热性能,例如熔点、结晶温度和相变等。
而TMA则可以用来测量材料的尺寸或形状随温度的变化情况。
材料分析技术
材料分析技术材料分析技术是现代材料科学中的关键技术之一,它通过对材料的组成、结构、性能等方面进行研究和分析,为材料的合理设计、制备和改性提供科学依据。
随着科学技术的发展,材料分析技术不断创新和发展,涌现出了许多先进的分析技术。
本文将介绍几种常见的材料分析技术。
首先,光谱分析技术是材料分析中常用的一种技术。
光谱分析基于物质与电磁波的相互作用,通过测量样品对特定波长或波段的吸收、发射、散射等光学性质,来确定样品的成分、结构及其它性质。
常见的光谱分析技术有紫外可见吸收光谱、红外光谱、拉曼光谱等,它们广泛应用于化学、材料科学、生物医药等领域。
其次,电子显微镜是一种非常重要的材料表征手段。
它通过对材料进行电子束照射和信号检测,得到样品的形貌、结构和成分信息。
电子显微镜包括扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM),它们在研究材料的微观结构、纳米尺度特征等方面具有很高的分辨率和成像能力。
此外,热分析技术也是一种常见的材料分析手段。
热分析通过对材料在加热或冷却过程中的质量、体积、力学性质等的变化进行观测和测量,来研究材料的热性能、相变行为、热稳定性等。
常见的热分析技术有差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TGA)、热膨胀测试(TMA)等。
此外,表面分析技术也是材料分析中的重要技术之一。
材料的表面性质对其性能具有重要影响,表面分析可以揭示材料的表面形貌、组成、电子结构等信息。
常用的表面分析技术有X 射线光电子能谱(XPS)、扫描探针显微镜(SPM)等。
最后,质谱技术在材料分析中也发挥着重要作用。
质谱技术通过对物质的原子、分子或者粒子进行质量分选、碎裂和检测,来确定样品的化学成分、分子量、结构等信息。
常见的质谱技术有质谱质量分析仪(MS)、质谱成像技术等。
总之,材料分析技术是实现对材料的全面、准确分析的重要手段。
随着科学技术的不断进步,材料分析技术也在不断创新和发展,为材料的研究和应用提供了更多可能。
材料分析技术的发展促进了材料科学的进步,也为工业生产、环境保护、新能源等领域的发展提供了重要支撑。
材料分析方法
材料分析方法
1. 目视观察法:通过裸眼观察材料的外观特征,包括颜色、形状、纹理等,以初步判断材料的性质。
2. 显微镜观察法:使用光学显微镜观察材料的微观结构和特征,包括晶体结构、颗粒形貌等,以评估材料的晶化程度、颗粒尺寸等。
3. 热分析法:通过对材料在不同温度下的热响应进行分析,包括热重分析(TGA)、差热分析(DSC)等,以确定材料的
热稳定性、相变温度等。
4. 光谱分析法:利用光的吸收、发射、散射等性质对材料进行分析,常见的光谱分析包括紫外可见光谱、红外光谱、拉曼光谱等,用于分析材料的化学组成、分子结构等。
5. 电子显微镜观察法:使用扫描电子显微镜(SEM)或透射
电子显微镜(TEM)对材料的表面形貌、晶体结构进行观察,以获取高分辨率的图像和微区成分分析。
6. X射线衍射方法:利用材料对入射X射线的衍射现象,分
析材料的晶体结构、结晶度等,常见的方法包括X射线粉末
衍射(XRD)和单晶X射线衍射(XRD)。
7. 磁学分析法:通过对材料的磁性进行测试与分析,包括磁滞回线测量、霍尔效应测量等,以判断材料的磁性、磁结构等。
8. 电化学分析法:通过测量材料在电化学条件下的电流、电压等性质,以研究材料的电化学性能、电极活性等。
9. 分子模拟与计算方法:运用计算机模拟技术对材料的分子结构、物理性质进行分析与计算,包括分子力场模拟、密度泛函理论等。
10. X射线能量色散谱分析法:通过对X射线入射材料的能量散射进行分析,以确定材料的元素成分和含量,用于材料的定性与定量分析。
材料分析测试技术
材料分析测试技术一、常用的材料分析测试技术:1.光学显微镜:光学显微镜是一种非常常用的材料分析测试技术。
它利用光学原理对样品进行观察和分析,可以获取样品的形貌特征、颜色、晶体结构等信息。
2.电子显微镜:电子显微镜是一种比光学显微镜具有更高分辨率的显微镜。
它利用高能电子束来观察和分析样品,可以获得更高分辨率的图像和更详细的样品信息。
3.X射线衍射:X射线衍射技术是一种常用的材料结构分析技术。
它利用X射线与样品相互作用,通过分析衍射图样中的衍射峰位置和强度来推断样品的晶体结构、晶格参数等信息。
4.热分析技术:热分析技术包括热重分析、差热分析和热膨胀分析等。
它们利用样品在不同温度下的热物理性质的变化来推断材料的热稳定性、热解行为、热性能等信息。
5.光谱分析技术:光谱分析技术包括紫外可见吸收光谱、红外光谱、拉曼光谱等。
它们利用材料对不同波长的光的吸收、散射等现象来推断样品的组成、化学键信息、分子结构等。
6.表面分析技术:表面分析技术包括扫描电子显微镜、原子力显微镜、表面X射线衍射等。
它们通过分析样品表面的形貌、化学组成、原子排列等信息来了解材料的表面特性和性能。
7.能谱分析技术:能谱分析技术包括电子能谱、质谱、中子活化分析等。
它们通过分析样品中不同能量的粒子和辐射的能谱图样来推断样品的元素组成、同位素含量等。
二、材料分析测试技术的应用:1.材料研发和合成:材料分析测试技术可以帮助研究人员了解材料的组成、结构和性能,从而指导材料的设计、合成和改进。
2.质量控制和品质检验:材料分析测试技术可以帮助企业对原材料和成品进行质量控制和品质检验,确保产品的合格性和稳定性。
3.故障分析和事故调查:材料分析测试技术可以帮助工程师和科学家对发生故障和事故的材料进行分析和鉴定,并找出故障原因和事故责任。
4.工程应用和材料性能评估:材料分析测试技术可以帮助工程师评估材料的性能和可行性,为工程应用提供科学依据和技术支持。
5.文物保护和文化遗产研究:材料分析测试技术可以帮助文物保护人员对古代文物进行分析和鉴定,了解其材料组成和制作工艺,从而保护和研究文化遗产。
现代材料分析技术及应用
现代材料分析技术及应用现代材料分析技术是指利用现代科学技术手段对材料进行全面、准确、细致的研究和分析的方法。
它是材料科学领域研究的基础和支撑,广泛应用于材料的研发、生产和质量控制等方面。
现代材料分析技术包括物理性质测试、化学分析、显微成像、表面分析、光谱分析、电子显微镜等多个方面。
下面将介绍几种常见的现代材料分析技术及其应用。
一、物理性质测试技术物理性质测试技术是对材料的物理性能进行测试和分析的方法。
常见的测试技术有强度测试、硬度测试、韧性测试、热膨胀系数测量等。
这些测试技术可以用于评估材料的强度、硬度、韧性、热稳定性等性能。
例如,在金属材料的研发过程中,可以通过硬度测试来评估其抗拉强度和延展性,进而确定最佳的工艺参数。
二、化学分析技术化学分析技术是对材料中化学成分进行定性和定量分析的方法。
常见的化学分析技术包括光谱分析、质谱分析、原子吸收光谱分析等。
这些技术可以确定材料中元素的种类、含量以及化学结构。
化学分析技术在材料研发过程中起到了重要作用,可以选择最佳的原材料组合,提高材料的性能。
三、显微成像技术显微成像技术是观察和研究材料的微观形貌和结构的方法。
常见的显微成像技术有光学显微镜、电子显微镜和原子力显微镜等。
这些技术可以提供高分辨率的图像,揭示材料的表面形貌、内部结构和缺陷等信息。
显微成像技术广泛应用于材料的质量检测、缺陷分析和外观评估等方面。
四、表面分析技术表面分析技术是研究材料表面性质和表面结构的方法。
常见的表面分析技术有扫描电子显微镜、表面拉曼光谱、X射线光电子能谱等。
这些技术可以提供材料表面的化学组成、成分分布、晶体结构等信息。
表面分析技术对于材料的表面改性、涂层质量控制等有重要意义。
五、光谱分析技术光谱分析技术是研究物质的光学特性和结构的方法。
常见的光谱分析技术有红外光谱、紫外-可见吸收光谱、核磁共振光谱等。
这些技术可以通过分析物质与光的相互作用来判断其分子结构、化学键信息等。
光谱分析技术广泛应用于材料的组分分析、质量控制和性能评估等方面。
材料分析技术(示波冲击试验)
• 冲击力——时间曲线 • 冲击能量——时间曲线 • 冲击力——位移曲线
• 冲击能量——位移曲线
• 冲击曲线类型: • A、B 型: • A型:在最大力前不存在屈服力,只产生不稳定裂纹扩展; • B型:有少量稳定扩展。
C、D、E 型: 在最大力之前存在塑性变
形,其后有裂纹稳定扩展和
不稳定扩展。 根据裂纹稳定扩展和不稳定 扩展所占比例不同分为C、
• 从安全可靠角度分析,希望裂纹形成功大一些,使形成裂纹之前 消耗能量增加,因此增加了构件的安全性。
• 裂纹扩展功Wp : 裂纹扩展同裂纹形成一样需要时间。 裂纹扩展功Wp 反映了具有裂纹的试样在冲击力的作用下 裂纹扩展的快慢,表征了阻止裂纹扩展的能力。 • 裂纹稳定扩展功大,说明裂纹扩展比较慢, 说明材料的韧性 越好。
D、E 型: 。
• (2)力学特征值: •
a:屈服力Fy:力—位移曲线上第二个峰急剧上升 • 部分与拟合曲线的交点所对应的力。 • b:最大力Fm:穿过振荡曲线的拟合曲线上最大力。
• c:不稳定裂纹扩展起始力(启裂力)Fiu:拟合曲线与最大力之后 曲线急剧下降开始时的交点所对应的力。如果该点与最大力重合, 则Fiu= Fm
• 2)材料的冲击能量特征值的应用 • (1)影响材料韧脆性的三个内在能量指标 • 材料的韧脆性与材料的裂纹萌生功、扩展功以及吸收的总能量 有关: • 裂纹萌生功Wi :裂纹形成功Wi 反映了裂纹形成的难易和快慢, 它取决于材质的原子间结合力和材质的滑移系的多少。
• 尽管冲击速度很快,使塑性变形不均匀,由于某些金属的滑移系、 滑移面原子密度和滑移方向原子数目较多时,但塑性变形仍然会 产生。塑性变形从一处转移到另一处会使变形增加,同时产生形 变硬化,使冲击力增强,因而导致冲击裂纹形成功增加。
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X射线的本质是什么?是谁首先发现了X射线,谁揭示了X射线的本质?X射线的本质是一种波长很短的电磁波。
伦琴首先发现了X射线,劳厄揭示了X 射线的本质。
X射线的本质是(电磁波),其波长为(0.01~10nm)。
它既具有(波动性),又具有(粒子性),X射线衍射分析是利用了它的(波动性)。
X射线的核心部件是(X 射线发射器)。
X射线一方面具有波动性,表现为具有一定的(频率和波长),另一方面又具有粒子性,体现为具有一定的(质量能量和动量)。
特征X射线和连续X射线(1)连续X射线:在X射线管两端加以高压,并维持一定的电流,所得到的的X 射线强度随波长连续变化的X射线称作连续X射线。
(2)特征X射线:高速电子撞击材料后,材料原子内层电子被击出而在内层留下空位,外层电子向空位跃迁时会辐射X射线。
不同材料X射线波长不同,此X射线称为特征X射线。
为什么特征X射线的产生存在一个临界激发电压?X射线管的工作电压与其靶材的临界激发电压有什么关系?为什么?答:要使内层电子受激发,必须给予施加大于或等于其结合能的能量,才能使其脱离轨道,从而产生特征X射线,而要施加的最低能量,就存在一个临界激发电压。
X射线管的工作电压一般是其靶材的临界激发电压的3-5倍,这时特征X射线对连续X射线比例最大,背底较低。
光电效应、俄歇效应(1)光电效应:当入射光子的能量等于或大于碰撞体原子某壳层电子的结合能时,光子被电子吸收,获得能量的电子从内层溢出,成为自由电子,即光电子,高能量层电子填补空位,能量差以波长严格一定的特征X射线形式辐射,该现象称为光电效应。
(2)俄歇效应:当原子中K层电子被打出后,就处于激发状态,其能量为Ek。
如果一个L层电子来填充这个空位,K电离就变成了L电离,其能量由Ek变成El,此时将释放Ek-El的能量,可能产生荧光X射线,也可能给予L层的电子,使其脱离原子产生二次电离。
即K层的一个空位被L层的两个空位所替代,这种现象称俄歇效应。
特征X射线与荧光X射线的产生机理有何异同?某物质的K系荧光X射线波长是否等于它的K系特征X射线波长?(1)特征X射线与荧光X射线都是由激发态原子中的高能级电子向低能级跃迁时,多余能量以X射线的形式放出而形成的。
不同的是,以高能电子轰击,使原子处于激发态,高能级电子回迁释放的是特征X射线;以X射线轰击,高能级电子回迁释放的是荧光X射线。
(2)某物质的K系特征X射线与其K系荧光X射线具有相同波长。
吸收限吸收限是指对一定的吸收体,X射线的波长越短,穿透能力越强,表现为质量吸收系数的下降,但随着波长的降低,质量吸收系数并非呈连续的变化,而是在某些波长位置上突然升高,出现了吸收限。
每种物质都有它本身确定的一系列吸收限。
分别从吸收限波长和原子序数两个方面表达滤波片和靶材的选择规程(表达式)(1)滤波片的选择规程①;②当Z靶 < 40时,Z靶 = Z滤片+ 1;当Z靶 > 40时,Z靶 = Z滤片+ 2。
(2)靶材的选择规程①;②Z靶 <= Z样品 + 1。
实验中选择X射线管的原则是为避免或减少产生荧光辐射,应当避免使用比样品元素的原子序数大2的材料作靶材的X射线管。
选择滤波片的原则是X射线分析中,在X射线管与样品之间一个滤波片,以滤掉线。
滤波片的材料依靶的材料而定,一般采用比靶材的原子序数小1或2的材料。
分析以铁为主的样品,应该选用Co或Fe靶的X射线管,它们的分别相应选择Fe和Mn为滤波片。
相干散射与非相干散射(1)相干散射:X射线光子与原子内的紧束缚电子相碰撞时,光子的能量可认为不受损失,而只改变方向。
因此这种散射线的波长与入射线相同,并且具有一定的位相关系,可以相互干涉,形成衍射图样。
(2)非相干散射:当X射线光子与自由电子或束缚很弱的电子碰撞时,光子的部分能量传递给电子,损失了部分能量,因而波长变长了,称为非相干散射。
其中(相干散射)是X射线衍射分析方法的技术基础。
衍射线在空间的方位取决于什么?而衍射线的强度又取决于什么?衍射线在空间的方位主要取决于晶体的面网间距,或者晶胞的大小,入射角。
衍射线的强度主要取决于晶体中原子的种类和它们在晶胞中的相对位置。
下面是某立方晶系物质的几个晶面,试将它们的面间距从大到小按次序重新排列:(12),(100),(200),(11),(121),(111),(10),(220),(130),(030),(21),(110)。
,它们的面间距从大到小按次序是:(100)、(110)、(111)、(200)、(10)、(121)、(220)、(21)、(030)、(130)、(11)、(12)。
布拉格方程的证明当波长为λ的X射线照射到晶体并出现衍射线时,相邻两个(hkl)反射线的波程差为(),相邻两个(HKL)反射线的波程差为()。
产生衍射的必要条件(满足布拉格方程),充分条件(衍射强度不等于0)一方面是用已知波长的特征X射线去照射未知结构的晶体,通过衍射角的测量求得晶体中各晶面的面间距d,从而揭示晶体的结构,这就是结构分析——X射线衍射学。
主要用于测定晶体结构或进行物相分析。
另一方面是用一种已知面间距的晶体来反射从试样发射出来的X射线,通过衍射角的测量求得X射线的波长,这就是X射线光谱学。
该法除可进行光谱结构的研究外,从X射线的波长还可确定试样的组成元素。
这主要应用于X射线荧光光谱仪和电子探针中。
试述X射线衍射的三种基本方法及其用途。
X射线衍射的三种基本方法为劳埃法、周转晶体法和粉末法。
劳埃法主要用于单晶体取向测定及晶体对称性研究,测定未知晶体形状;周转晶体法主要用于测定未知晶体的晶格常数;粉末法主要用于测定晶体结构,进行物相定性、定量分析,精确测定晶体的点阵参数以及材料的应力、织构、晶粒大小的测定等。
试述常见几种晶体的消光规律。
(1)简单立方:恒不等于零,无消光现象(2)面心立方:h、k、l为异性数时,=0;h、k、l为同性数时,≠0 (3)体心立方:h+k+l=奇数时,=0;h+k+l=偶数时,≠0多重性因子的物理意义是什么?某立方晶系晶体,其{100}的多重性因子是多少?如该晶体转变为四方晶系,这个晶面族的多重性因子会发生什么变化?为什么?多重性因子的物理意义是等同晶面个数对衍射强度的影响因数叫作多重性因子。
某立方晶系晶体,其{100}的多重性因子是6。
如该晶体转变为四方晶系多重性因子是4;这个晶面族的多重性因子会随对称性不同而改变。
洛伦兹因数是表示什么对衍射强度的影响?其表达式是综合了哪几方面考虑而得出的?答:洛伦兹因数是三种几何因子对衍射强度的影响,第一种表示衍射的晶粒大小对衍射强度的影响,第二种表示晶粒数目对衍射强度的影响,第三种表示衍射线位置对衍射强度的影响。
决定X射线强度的关系式是:,试说明式中各参数的物理意义?为入射X射线的强度;为入射X射线的波长;为试样到观测点之间的距离;为被照射晶体的体积;为单位晶胞体积;为多重性因子,表示等晶面个数对衍射强度的影响因子;为结构因子,反映晶体结构中原子位置、种类和个数对晶面的影响因子;为角因子,反映样品中参与衍射的晶粒大小,晶粒数目和衍射线位置对衍射强度的影响;为吸收因子,圆筒状试样的吸收因子与布拉格角、试样的线吸收系数和试样圆柱体的半径有关;平板状试样吸收因子与有关,,而与角无关。
表示温度因子。
影响X射线衍射强度的因子:(洛伦兹因数)、(多重性因数)、(吸收因数)和(温度因数)原子散射因数和结构因数的物理意义是什么?某元素的原子散射因数与其原子序数有何关系?阐述原子散射因子随衍射角的变化规律?原子散射因数:一个原子所有电子相干散射波的合成振幅/一个电子相干散射波的振幅,它反映的是一个原子中所有电子散射波的合成振幅。
结构因数:结构振幅一个晶胞的相干散射振幅/一个电子的相干散射振幅/结构因数表征了单胞的衍射强度,反映了单胞中原子种类,原子数目,位置对(HKL)晶面方向上衍射强度的影响。
结构因数只与原子的种类以及在单胞中的位置有关,而不受单胞的形状和大小的影响。
原子散射因数f是以一个电子散射波的振幅为度量单位的一个原子散射波的振幅。
也称原子散射波振幅。
它表示一个原子在某一方向上散射波的振幅是一个电子在相同条件下散射波振幅的f倍。
它反映了原子将X射线向某一个方向散射时的散射效率。
原子散射因数与其原子序数有何关系,Z越大,f越大。
因此,重原子对X射线散射的能力比轻原子要强。
原子散射因子取决于原子中电子分布密度以及散射波的波长和方向。
随值减小,f增大;时,,当不等于0时,。
立方系物质德拜相的计算步骤(1)对各弧对标号过底片中心画一基准线,并对各弧对进行标号。
从低角区起,按递增顺序表上1-1’,2-2’,3-3’等。
(2)测量有效周长在高低角区分别选出一个弧对,测量A、B值并按公式计算有效周长。
(3)测量并计算弧对的间距测量底片上全部弧对的距离。
对低角的线条,只要测得弧线外缘距离,根据计算出对于高角线条,如5-5’弧对,可测,根据有效周长即可计算出。
(4)计算,。
(5)计算,如果双线能分开,采用相应值,否则采用双线的权重平均值。
(6)估计各线条的相对强度值指最强的强度,为任一线的强度。
用目测法将黑度最大的线条强度定为100(即100%),其余可酌情定值。
(7)查卡片根据系列与系列,对照物质的标准卡片,若与某卡片很好的吻合,则该卡片所载物质即为待定物质。
系列为主要的依据。
(8)标注衍射线指数 (指标化),判别点阵类型根据布拉格公式,确定照片上每一条衍射线条的晶面指数。
(9)计算点阵参数,则,两边平方,即掠射角正弦的平方比等于干涉面指数平方和之比。
对于简单立方点阵,面指数平方和纸币为1:2:3:4,体心立方点阵2:4:8:10,面心立方点阵3:4:8:11:12:16:19,计算出的连比,即可判断点阵类型。
试述X射线衍射仪的构造。
由X射线发生器、测角仪、探测器、记录单元或自动控制单元等部分组成。
测角仪在采集衍射图时,如果试样表面转到与入射线成30°角,则计数管与入射线所成角度为多少?能产生衍射的晶面,与试样的自由表面是何种几何关系?当试样表面与入射X射线束成30°角时,计数管与入射X射线束的夹角是60°。
能产生衍射的晶面与试样的自由表面平行。
狭缝宽度可使衍射线强度增高,但却导致分辨率下降。
X射线衍射仪在进行衍射实验时,常见的扫描方式有(连续扫描)和(步进扫描)。
扫描速度的选择对衍射图谱有一定影响,扫描速度过快,会导致衍射峰(强度和分辨率下降),且峰值(向扫描)方向移动。
扫描速度为34°/min最佳。
在利用X射线衍射仪进行衍射实验时,时间常数的选择对实验的影响较大,时间常数的增大导致衍射线的(背底变的平滑,但将降低分辨率和强度,衍射峰也将向扫描方向偏移)。