现代分析检测技术
现代分析测试技术-SIMS
俄歇电子能谱（AES）—大本讲义
AES分析方法原理 AES谱仪基本构成 AES谱仪实验技术 AES谱图分析技术 SIMS基本结构及技术特点 XPS/AES/SIMS方法比较
离子溅射与二次 离子质谱
离子溅射过程：一定能量的离子打到固体表面→ 引起表面原子、分子或原子团的二次发射—溅射 离子；溅射的粒子一般以中性为主，有＜1%的 带有正、负电荷—二次离子；
质量分析器
添加标题
检测器
添加标题
二次离子深度分析
添加标题
二次离子分布图像
添加标题
二次离子质谱系统 结构示意图
添加标题
二次离子质谱
二次离子质谱仪基本部件
• 初级离子枪：热阴极电离型离子源，双等离子体离子源，液态金属场离子源；离子束的纯度、电 流密度直接影响分析结果；
• 二次离子分析器：分析质荷比→磁偏式、四极式（静态SIMS ）、飞行时间式（流通率高，测量 高质量数离子）质度剖面分析 微区分析 软电离分析
动态SIMS—深度剖面分析
分析特点：不断剥离下进行SIMS分析—获得 各种成分的深度分布信息；
深度分辨率：实测的深度剖面分布与样品中真 实浓度分布的关系—入射离子与靶的相互作用、 二次离子的平均逸出深度、入射离子的原子混 合效应、入射离子的类型，入射角，晶格效应 都对深度分辨有一定影响。
可以在超高真空条件下得到表层信息；
可检测正、负离子；
可检测化合物，并能给出原子团、分 子性离子、碎片离子等多方面信息； 对很多元素和成分具有ppm甚至ppb 量级的高灵敏度；
可检测包括H在内的全部元素； 可检测同位素； 可进行面分析和深度剖面分析；
二次离子质谱 分析技术
表面元素定性分析 表面元素定量分析
现代分析测试方法
现代分析测试方法
现代分析测试方法是指利用现代仪器和设备进行物质分析和质量检测的方法。
这些方法通常基于物质的化学、物理和光谱特性，利用现代技术手段进行精确的定量分析和质量测试。
现代分析测试方法可以包括以下几个方面：
1. 化学分析方法：包括常见的化学分析方法，如滴定法、比色法、离子色谱法、气相色谱法、液相色谱法等。
这些方法通过测量物质的化学性质，如反应速率、光谱特性、电性等，来定量分析物质的成分和浓度。
2. 质谱分析方法：通过质谱仪，分析物质的质量和结构。
质谱分析方法可以用于确定物质的分子量、分子结构、同位素含量等信息。
3. 光谱分析方法：包括紫外可见光谱，红外光谱，核磁共振光谱，质子磁共振光谱等。
光谱分析方法通过测量物质吸收、发射或散射光的特性来推断物质的组成、结构和性质。
4. 表面分析方法：包括扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）等。
表面分析方法可以用于研究物质的表面形貌、组成和结构特性。
5. 生物分析方法：包括酶活性测定、细胞计数、PCR技术、基因测序等。
生物分析方法主要用于生物样品的分析和研究，如生物体内的代谢产物测定、基因组分析等。
现代分析测试方法在各个领域中都有广泛的应用，包括化学、医药、环境、食品、农业等。
这些方法具有高灵敏度、高速度、高精度的特点，能够为科学研究、工业生产以及环境保护等提供准确可靠的数据支持。
《现代分析检测技术》课程教学大纲
《现代分析检测技术》课程教学大纲课程编号：课程名称：现代分析检测技术英文名称：Characterization and Analysis Techniques for Materials Science课程类型：学科基础课程要求：必修学时/学分：32/2（讲课学时：32 实验学时：0 上机学时：0）适用专业：材料成型与控制工程一、课程性质与任务《现代分析检测技术》是金属材料工程专业学生学习和掌握现代材料学科常用的几种分析检测方法的学科基础课，它也是帮助学生学习专业课的一种手段。
本课程在教学内容方面着重各种检测方法的基本原理，熟知材料现代检测技术的适用范围、各种检测方法的特点及试样的制备方法，为从事材料的分析检测工作及进一步学习专业课打下基础。
二、课程与其他课程的联系本课程是在学习了大学物理、材料科学基础等课程后方能学习本课程；该课程也是学习后续专业课程的基础。
三、课程教学目标1．学习x射线的基础知识及x射线衍射理论的基本理论知识，掌握连续x射线、特征x射线及布拉格方程及应用等基本知识和方法，使毕业学生在材料晶体结构及点阵常数的测定与分析方面具有扎实的基础理论知识和分析的能力；（支撑毕业能力要求2、4、5和9）2．学习电子束与晶体中原子的相互作用的基本规律，电子衍射过程与电子衍射花样的分析方法的基本知识和方法，使学生掌握利用透射电子显微镜能够进行晶体材料的形貌观察及晶体结构分析方法；（支撑毕业能力要求2、4、5和9）3．学习透射电子显微分析所用样品的制备方法及操作步骤，使学生具有试样的制备能力及注意事项；（支撑毕业能力要求2、4、5和9）4．学习扫描电子显微镜的构造，操作方法及使用范围，使学生掌握利用扫描电子显微镜能够进行材料的形貌观察及断口分析方法；（支撑毕业能力要求2、4、5和9）5．学习电子探针及波谱仪、能谱仪的构造及成分分析原理，使学生掌握进行材料微区成分分析的基本方法；（支撑毕业能力要求2、4、5和9）6．培养学生的工程实践学习能力，使学生掌握观察和分析材料微观组织及晶体结构的实验方法的比较及使用范围，具有查阅有关技术资料的能力；（支撑毕业能力要求2、4、5 、9和12）7．了解材料分析方法新发展的前沿和动向。
现代分析与测试技术优选全文
析
相干散射——电子衍射分析—— 显微结构分析
技
激发被测物质中原子发出特种X射线
术
——电子探针（电子能（波）谱分析，电子
探针X射线显微分析）
——显微化学分析（Be或Li以上元素分析）
1.材料现代分析技术绪论
材 料 现 代 分 析 技 术
1.材料现代分析技术绪论
材
材料现代分析的任务与方法
料
材料组成分析
1.材料现代分析技术绪论
材
料
直接法的局限
现 代
采用高分辨电子显微分析等直接分析技术并不能有效、 直观地反映材料的实际三维微观结构；高分辨电子
分
显微结构像是直接反映晶体的原子分辨率的投影结
析
构，并不直接反映晶体结构。
技 尽管借助模型法，通过对被测晶体拍摄一系列不同离
术
焦条件的显微像，来分析测定材料的晶体结构，但
性能和使用性能间相互关系的知识及这些知识的应用，是一门应用
基础科学。材料的组成、结构，工艺，性能被认为是材料科学与工
程的四个基本要素。
1.材料现代分析技术绪论
材 料
组成 (composition) 组成是指材料的化学组成及其所占比例。
现 工艺 (process)
代
工艺是将原材料或半成品加工成产品的方法、技术等。
2. 多晶相各种相的尺寸与形态、含量与分布、位向 关系（新相与母相、孪生相、夹杂物）
微观，0.1nm尺度（原子及原子组合层次）
结构分析：原子排列方式与电子构型
1. 各种相的结构（即晶体类型和晶体常数）、晶体缺 陷（点缺陷、位错、层错）
2. 分子结构与价键（电子）结构：包括同种元素的不 同价键类型和化学环境、高分子链的局部结构（官 能团、化学键）和构型序列等
现代分析测试技术PPT课件
气相色谱分析法 高效液相色谱分析
分子质谱分析 原子质谱分析
现代分析测试技术
热分析法 放射化学分析法
14
概
述
按仪器的用途可分为：
1.成分分析类（原子、离子、分子、基团） 如：原子吸收光谱、
红外光谱、X射线衍射等。
2.结构分析类（原子结构、分子结构、晶体结构、微观结构）如：
红外光谱、X射线衍射、透射电镜等。
现代分析测试技术
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概述部分的要求
1. 了解现代物质分析、仪器分析的概念 2. 掌握现代物质分析有哪几大类分析方法 3. 掌握物相、元素、微观分析的区别 4. 了解现代物质分析的特点、应用范围
现代分析测试技术
20
课堂复习
1. 现代物质分析常用方法（按照原理）有_________、 __________、
• 《仪器分析原理》何金兰等，21教材，科学出版社（2002）
现代分析测试技术
3
其它参考书
物相、元素分析与微观分析的区别
重要
劣质食盐
NaCl KCl Na2SO4 K2SO4
物相
NaCl、KCl、Na2SO4、K2SO4
元素
Na、K、 Cl、 S、O
微观
现代分析测试技术
4
元素分析结果的表征形式:
10
概
述
重要
2. 现代分析测试技术的分析方法
按仪器的工作 原理可分为：
分析方法 （工作原理）
光学分析法 电化学分析法 色谱分析法 质谱分析法 其现代它分分析测析试技方术法 （如：热分析法） 11
光学分析法----按原理分类
重要
光谱法：测量的信号是物质内部能级跃迁所产生的发射、吸收、散
《现代分析测试技术》PPT课件
现代分析测试技术概述
现代分析测试技术概述
２００２年诺贝尔化学奖表彰一是约翰·芬恩与田中耕一“发明了对生物大分 子进行确认和结构分析的方法”和“发明了对生物大分子的质谱分析法”，二 是库尔特·维特里希“发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结 构的方法”。
现代分析测试技术概述
分析测试技术的发展史
现代分析测试技术概述
显微技术
透射电镜技术（TEM）
利用电子在磁场中的运动与光线在介质中的传播相似的原理 研制的显微技术。
扫描显微技术
扫描电子显微镜（SEM）
扫描探针显微镜
➢ 扫描隧道显微镜（STM）
➢ 原子力显微镜（AFM） ➢ 弹道电子显微镜（BEEM）
➢ 激光力显微镜（LFM） ➢ 光子扫描隧道显微镜（PSTM）
h0 + h
E0基态， E1振动激发态； E0 + h0 ， E1 + h0 激发虚态；
获得能量后，跃迁到激发虚态.
（1928年印度物理学家Raman C V 发现；1960年快速发展）
现代分析测试技术概述
红外光谱：基团； 拉曼光谱：分子骨架测定；
现代分析测试技术概述
内转换
振动弛豫 内转换
S
现代分析测试技术概述
ICP-AES的原理
现代分析测试技术概述
现代分析测试技术概述
分子中的能级跃迁： 电子能级间跃迁的
同时，总伴随有振动 和转动能级间的跃迁 。即电子光谱中总包 含有振动能级和转动 能级间跃迁产生的若 干谱线而呈现宽谱带
。
现代分析测试技术概述
紫外—可见吸收光谱（UV-vis）
紫外-可见分光光度计
普通蒸馏水的电导率 210-6 S· cm-1 离子交换水的电导率 510-7 S· cm-1 纯水的电导率 510-8 S· cm-1
现代分析测试技术复习题答案篇
现代分析测试技术复习题答案篇⼀、问答题：1、试述塔板理论的基本关系式及理论要点。
2、利⽤范⽒⽅程说明HPLC中如何选择实验条件？①采⽤粒径⼩⽽均匀的球形固定相,⾸选化学键合相,⽤匀浆法装柱.②采⽤低黏度流动相,低流量(1mL/min),⾸选甲醇.③采⽤柱温箱,避免室温波动,增加实验重复性,柱温以25～30℃为宜.3、⾼效液相⾊谱仪包括哪些主要部件？各部件的作⽤是什么？⾼效液相⾊谱仪由五⼤部分组成：⾼压输液系统，进样系统、分离系统、检测系统和⾊谱⼯作站。
由于⾼效液相⾊谱所⽤固定相颗粒极细，因此对流动相阻⼒很⼤，为使流动相较快流动，必须配备有⾼压输液系统。
⾼压输液系统由储液罐、过滤器、⾼压输液泵、梯度洗脱装置等组成。
流动相在进⼊⾼压泵之前，应先进⾏过滤和脱⽓处理。
⾼压输液泵是核⼼部件，其密封性好，输出流量恒定，压⼒平稳，可调范围宽，便于迅速更换溶剂及耐腐蚀等。
进样系统是将被分离的样品导⼊⾊谱柱的装置。
要求密封性、重复性好，死体积⼩，便于实现⾃动化。
进样系统包括取样、进样两个功能。
分离系统主要是指⾊谱柱，⾊谱柱是⾼效液相⾊谱仪的核⼼部件，要求分离度要⾼、柱容量⼤、分析速度快。
检测器是HPLC仪的三⼤关键部件之⼀。
⽤来连续监测经⾊谱柱分离后的流出物的组成和含量变化的装置。
其作⽤是把洗脱液中组分的量转变为电信号。
并由⼯作站（或记录仪）绘出谱图来进⾏定性、定量分析。
⾊谱⼯作站是⾊谱仪的⾃动化控制包括⾃动进样系统的进样⽅式、输液泵系统中的溶剂流速、梯度洗脱程序、检测系统的各项参数、数据记录和处理等。
4、什么是锐线光源？为什么空⼼阴极灯发射线是锐线？答：锐线光源是能发射出谱线半宽度远⼩于吸收线半宽度的光源。
锐线光源发射线半宽度很⼩，并且发射线与吸收线中⼼频率⼀致。
锐线光源需要满⾜的条件：a.光源的发射线与吸收线的ν0⼀致。
b.发射线的Δν1/2⼩于吸收线的Δν1/2。
空⼼阴极灯是⼀个封闭的⽓体放电管。
⽤被测元素纯⾦属或合⾦制成圆柱形空⼼阴极，⽤钨或钛、锆做成阳极。
材料现代分析测试方法
材料现代分析测试方法材料现代分析测试方法是指利用现代科学技术手段对材料进行分析和测试的方法。
随着科学技术的不断发展，材料分析测试方法也在不断更新和完善，为材料研究和应用提供了更加精准、高效的手段。
首先，光谱分析是材料现代分析测试方法中常用的一种。
光谱分析利用物质对光的吸收、发射、散射等特性进行分析，可以得到物质的组成、结构、性质等信息。
常见的光谱分析方法包括紫外-可见吸收光谱、红外光谱、拉曼光谱等，这些方法可以对材料进行全面的分析。
其次，电子显微镜分析也是材料现代分析测试方法中的重要手段。
电子显微镜可以对材料进行高分辨率的成像和分析，可以观察到材料的微观结构和形貌特征。
透射电子显微镜、扫描电子显微镜等成像技术，以及能谱分析技术，可以对材料进行表面成分分析和元素分布分析，为材料研究提供了重要的信息。
此外，质谱分析也是材料现代分析测试方法中的重要手段之一。
质谱分析利用物质的分子离子质量和相对丰度信息，可以对材料进行成分分析和结构鉴定。
常见的质谱分析方法包括质子磁共振质谱、质子谱、碳谱等，这些方法可以对有机材料和高分子材料进行分析。
最后，热分析也是材料现代分析测试方法中的重要手段之一。
热分析利用材料在升温或降温过程中吸热、放热、质量变化等特性，可以对材料的热稳定性、热动力学性质等进行分析。
常见的热分析方法包括差示扫描量热法、热重分析法等，这些方法可以对材料的热性能进行全面的分析。
综上所述，材料现代分析测试方法在材料研究和应用中起着至关重要的作用。
通过光谱分析、电子显微镜分析、质谱分析、热分析等手段，可以全面了解材料的组成、结构、性质等信息，为材料的设计、制备和应用提供科学依据和技术支持。
随着科学技术的不断进步，材料现代分析测试方法也将不断完善和发展，为材料领域的发展注入新的活力。
第8章 现代检测技术
05
现代检测技术的未 来展望
检测技术的发展趋势
智能化：利用人 工智能、大数据 等技术提高检测 效率和准确性
高速化：提高检 测速度，减少检 测时间
微型化：减小检 测设备的体积和 重量，便于携带 和操作
集成化：将多种 检测技术集成在 一起，实现多功 能检测
检测技术的未来应用场景
工业生产：产品质量控制、 设备故障诊断
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
机遇：新兴产业的发展，如物联 网、人工智能等，为检测技术带 来新的应用场景
机遇：全球化趋势，可以拓展国 际市场，提高品牌知名度和竞争 力
THNK YOU
汇报人：XX
电子测量：电 压表、电流表、 电阻表等基本
测量仪器
电子技术应用： 信号处理、通 信技术、电源 技术等实际应
用
化学原理
化学反应：通过化学反应来检测 物质的存在和性质
电化学：利用电化学反应来检测 物质的电化学性质
添加标题
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添加标题
添加标题
化学发光：利用化学反应产生的 光来检测物质
化学传感器：利用化学反应来检 测物质的浓度和性质
机械检测阶段：利用机械设备进行检测，提高了效率，但误差仍然 存在
电子检测阶段：利用电子技术进行检测，提高了精度和效率
智能检测阶段：利用人工智能、大数据等技术进行检测，实现了自 动化、智能化和精准化
现代检测技术的特点
高精度：现代检测技术能够检测到非常微小的误差和变化 高效率：现代检测技术能够快速完成检测任务，节省时间和人力 自动化：现代检测技术可以实现自动化检测，减少人为干预 智能化：现代检测技术可以智能分析检测数据，提供决策支持
环境安全检测：检 测环境污染，保护 生态环境
现代分析测试技术考试题
一、解析题（每小题15分, 共计30分）1.根据该化合物的1H核磁共振图谱推测其结构, 写出推测依据和过程。
并根据不饱和度计算公式f＝1＋n4＋1/2（n3－n1）计算某化合物C9H10O2的不饱和度。
（15分）答: 根据公式f＝1＋n4＋1/2（n3－n1）, 得到此化合物的不饱和度为1+9-(10-0)/2=5, 该化合物的1H核磁共振图谱中主要有三个峰, 所以推断此化合物主要有三种H质子, 由δ=7.38可以推断出此化合物含有苯环结构, 由δ=5.12可以推断出此化合物含有-CH2-O-, 由δ=2.11可以推断出此化合物含有-CO-CH33.分析下列X射线衍射图, 并根据scherrer公式计算（110）晶面的晶粒大小。
其中衍射角2θ为27.5度, 波长为0.154nm, 半峰宽为0.375。
答: 从XRD图可以看出的TiO2衍射峰非常尖锐, 且杂峰较少, 在27.28°, 35.58°, 41.26°, 54.66°和55.08°的位置出现明显特征峰, 分别对应的晶面为(110)、(101)、(111)、(211)和(220), 与PDF(#06-0416)卡片标准锐钛矿型TiO2的特征衍射峰吻合。
Scherrer公式: D=kλ/βcosθ其中, D为沿垂直于晶面（hkl）方向的晶粒直径, k为Scherrer常数（通常为0.89）, λ为入射X射线波长（Cuka 波长为0.15406nm）。
晶粒直径为:β=0.375°=0.375*π/180=0.0065θ=27.5°/2=13.75°=13.75*π/180=0.24D=0.89*0.154/(0.0065*0.97)=21.75二、简述题（每小题8分, 共计40分）1.电子跃迁有哪些种类？哪些类型的跃迁可以在紫外光谱中得到反映？一般紫外光谱谱带中分为哪几种类型？答：（1）电子跃迁的种类有：n→σ*, n→π*, π→π*, σ→σ*。
《现代分析测试技术》复习知识点答案
一、名词解释1. 原子吸收灵敏度：也称特征浓度，在原子吸收法中，将能产生1％吸收率即得到0.0044的吸光度的某元素的浓度称为特征浓度。
计算公式： S=0.0044×C/A （ug/mL/1%）S——1％吸收灵敏度 C——标准溶液浓度 0.0044——为1％吸收的吸光度A——3次测得的吸光度读数均值2. 原子吸收检出限：是指能产生一个确证在试样中存在被测定组分的分析信号所需要的该组分的最小浓度或最小含量。
通常以产生空白溶液信号的标准偏差2～3倍时的测量讯号的浓度表示。
只有待测元素的存在量达到这一最低浓度或更高时，才有可能将有效分析信号和噪声信号可靠地区分开。
计算公式： D＝c Kδ/A mD——元素的检出限ug/mL c——试液的浓度δ——空白溶液吸光度的标准偏差 A m——试液的平均吸光度 K——置信度常数，通常取2~3 3．荧光激发光谱：将激发光的光源分光，测定不同波长的激发光照射下所发射的荧光强度的变化，以I F—λ激发作图，便可得到荧光物质的激发光谱4．紫外可见分光光度法：紫外—可见分光光度法是利用某些物质分子能够吸收200 ~ 800 nm光谱区的辐射来进行分析测定的方法。
这种分子吸收光谱源于价电子或分子轨道上电子的电子能级间跃迁，广泛用于无机和有机物质的定量测定，辅助定性分析（如配合IR）。
5．热重法：热重法（TG）是在程序控制温度下，测量物质质量与温度关系的一种技术。
TG基本原理：许多物质在加热过程中常伴随质量的变化，这种变化过程有助于研究晶体性质的变化，如熔化、蒸发、升华和吸附等物质的物理现象；也有助于研究物质的脱水、解离、氧化、还原等物质的化学现象。
热重分析通常可分为两类：动态（升温）和静态（恒温）。
检测质量的变化最常用的办法就是用热天平（图1），测量的原理有两种：变位法和零位法。
6．差热分析；差热分析是在程序控制温度下，测量物质与参比物之间的温度差与温度关系的一种技术。
现代分析测试技术 X射线光谱分析
连续转动 在样品上方放置一块分光晶体，利用晶 体衍射把不同的X射线分开。 特定方向产生衍射： 2dsin = 面向衍射束安置一个接收器．便可记录 下不同波长的x射线。
12
在波谱仪中，X射线信号来自样品表层的一个极小的体积，
可将其看作点光源，由此点光源发射的X射线是发散的，故能
定点定性分析 线扫描分析 面扫描分析
定点定量分析
24
1、定点定性分析
对试样某一选定点（区域）进行定性成分分析，以确定
该点区域内存在的元素。
原理如下： 关闭扫描线圈，使电子束定在需要分析的某一点上，激 发试样元素的特征 X 射线。用谱仪探测并显示 X射线谱，根 据谱线峰值位置的波长或能量确定分析点区域的试样中存在
并测得它们的强度射线光谱分析。据此进行材料的成
分分析，这就是X射线光谱分析。
2
用于探测样品受激产生的特征射线的波长和强度的设备，
称为X射线谱仪；有以下两种： 利用特征X射线的波长不同来展谱，实现对不同波长 X射线 检测的波长色散谱仪(WDS)，简称波谱仪。 利用特征X射线的能量不同来展谱，实现对不同能量 X射线 检测的能量色散谱仪(EDS)，简称能谱仪。 区别：
由于Li离子极易扩散的特性，使用和保存都
要在液氮温度下。
X光子电脉冲信号（脉冲高度与被吸收光子的能量成正比）
6
11.2.2 能量色散谱仪的结构和工作原理
能量色散谱仪主要由Si(Li)半导体探测器、多道脉冲高度
分析器以及脉冲放大整形器和记录显示系统组成。
X光子电流脉冲
电压脉冲
锂漂移硅能谱仪方框图
脉冲高度与被 吸收的光子能 量成正比
材料现代分析测试技术-光谱分析
弧层边缘的温度较低，因而这里处于基态的同类原子较多。 这些低能态的同类原子能吸收高能态原子发射出来的光而 产生吸收光谱。原子在高温时被激发，发射某一波长的谱 线，而处于低温状态的同类原子又能吸收这一波长的辐射， 这种现象称为自吸现象。
光电直读光谱仪
在原子发射光谱法中， 一般多采用摄谱法(spectrography)。
摄谱法是用感光板记录光谱。将光谱感光板置于摄谱仪 焦面上，接受被分析试样的光谱作用而感光，再经过 显影、定影等过程后，制得光谱底片，其上有许多黑 度不同的光谱线。然后用影谱仪观察谱线位置及大致 强度，进行光谱定性及半定量分析。
（6）谱线的自吸与自蚀
三、谱线的自吸与自蚀(self-absorption and selfreversal of spectral lines)
在实际工作中，发射光谱是通过物质的蒸发、激发、 迁移和射出弧层而得到的。首先，物质在光源中蒸发形成 气体，由于运动粒子发生相互碰撞和激发，使气体中产生
大量的分子、原子、离子、电子等粒子，这种电离的气 体在宏观上是中性的，称为等离子体。在一般光源中， 是在弧焰中产生的，弧焰具有一定的厚度，如下图：
4. Atomic fluorimetry
气态自由原子吸收特征波长的辐射后，原子的外层 电子 从基态或低能态跃迁到较高能态，约经10-8 s，又跃
迁至基态或低能态，同时发射出与原激发波长相同（共 振荧光）或不同的辐射（非共振荧光—直跃线荧光、阶 跃线荧光、阶跃激发荧光、敏化荧光等），称为原子荧 光。波长在紫外和可见光区。在与激发光源成一定角度 （通常为90）的方向测量荧光的强度，可以进行定量分 析。
现代测试分析技术SEM、TEM、表面分析技术、热分析技术
现代测试分析技术SEM、TEM、表⾯分析技术、热分析技术重庆⼤学材料现代测试分析技术总结（材料学院研究⽣⽤）电⼦衍射部分1、电⼦衍射与X射线衍射相⽐：相同点：电镜中的电⼦衍射,其衍射⼏何与X射线完全相同,都遵循布拉格⽅程所规定的衍射条件和⼏何关系. 衍射⽅向可以由厄⽡尔德球(反射球)作图求出.因此,许多问题可⽤与X射线衍射相类似的⽅法处理.电⼦衍射优点：电⼦衍射能在同⼀试样上将形貌观察与结构分析结合起来。
电⼦波长短，单晶的电⼦衍射花样婉如晶体的倒易点阵的⼀个⼆维截⾯在底⽚上放⼤投影，从底⽚上的电⼦衍射花样可以直观地辨认出⼀些晶体的结构和有关取向关系，使晶体结构的研究⽐X射线简单。
物质对电⼦散射主要是核散射，因此散射强，约为X射线⼀万倍，曝光时间短。
电⼦衍射缺点：电⼦衍射强度有时⼏乎与透射束相当，以致两者产⽣交互作⽤，使电⼦衍射花样，特别是强度分析变得复杂，不能象X射线那样从测量衍射强度来⼴泛的测定结构。
此外，散射强度⾼导致电⼦透射能⼒有限，要求试样薄，这就使试样制备⼯作较X射线复杂；在精度⽅⾯也远⽐X射线低。
2、电⼦衍射花样的分类：1）斑点花样：平⾏⼊射束与单晶作⽤产⽣斑点状花样；主要⽤于确定第⼆相、孪晶、有序化、调幅结构、取向关系、成象衍射条件；2）菊池线花样：平⾏⼊射束经单晶⾮弹性散射失去很少能量，随之⼜遭到弹性散射⽽产⽣线状花样；主要⽤于衬度分析、结构分析、相变分析以及晶体的精确取向、布拉格位置偏移⽮量、电⼦波长的测定等；3）会聚束花样：会聚束与单晶作⽤产⽣盘、线状花样；可以⽤来确定晶体试样的厚度、强度分布、取向、点群、空间群以及晶体缺陷等。
扫描电⼦显微镜1、透射电镜的成像——电⼦束穿过样品后获得样品衬度的信号（电⼦束强度），利⽤电磁透镜（三级）放⼤成像。
扫描电镜成像原理——利⽤细聚焦电⼦束在样品表⾯扫描时激发出来的各种物理信号来调制成像的。
2、扫描电镜的特点分辨本领较⾼。
⼆次电⼦像分辨本领可达1.0nm(场发射), 3.0nm (钨灯丝)；放⼤倍数变化范围⼤（从⼏⼗倍到⼏⼗万倍），且连续可调；图像景深⼤，富有⽴体感。
现代检测技术实验报告
现代检测技术实验报告现代检测技术实验报告引言现代检测技术在各个领域中扮演着重要的角色。
它们不仅可以用于工业生产中的质量控制，还可以应用于医学诊断、环境监测和食品安全等方面。
本次实验旨在探索几种常见的现代检测技术，并评估它们的优缺点以及应用前景。
一、红外光谱技术红外光谱技术是一种常用的非破坏性分析方法。
它通过测量物质吸收或散射红外辐射的能力，来确定样品的分子结构和组成。
在实验中，我们使用了红外光谱仪对不同化合物进行了测试。
结果显示，红外光谱技术可以准确地识别物质的功能团和化学键类型。
然而，由于仪器的高昂成本和对样品的要求较高，红外光谱技术在实际应用中仍存在一定的限制。
二、质谱技术质谱技术是一种基于物质分子质量和相对丰度的分析方法。
在实验中，我们使用了质谱仪对不同样品进行了分析。
结果显示，质谱技术可以快速、准确地确定样品的分子式和相对分子质量，从而帮助我们了解样品的组成和结构。
然而，质谱技术在分析复杂混合物时存在一定的挑战，需要对样品进行预处理和数据解释。
三、核磁共振技术核磁共振技术是一种基于原子核在磁场中的行为进行分析的方法。
在实验中，我们使用了核磁共振仪对不同化合物进行了测试。
结果显示，核磁共振技术可以提供关于样品的结构、动力学和相互作用的详细信息。
然而，由于仪器的复杂性和对样品的要求较高，核磁共振技术在实际应用中受到一定的限制。
四、生物传感技术生物传感技术是一种利用生物分子与检测物质相互作用的方法。
在实验中，我们使用了生物传感器对不同生物样品进行了检测。
结果显示，生物传感技术可以高灵敏度地检测生物分子的存在和浓度变化。
它在医学诊断、环境监测和食品安全等领域具有广阔的应用前景。
然而，生物传感技术在实际应用中还需要进一步改进，以提高其稳定性和可重复性。
结论综上所述，现代检测技术在各个领域中发挥着重要作用。
红外光谱技术可以用于化学物质的鉴定，质谱技术可以用于分析样品的组成，核磁共振技术可以提供样品的详细信息，而生物传感技术可以用于生物分子的检测。
现代分析测试17种技术
一 电化学技术1 1 电导分析法：电导分析法：电导分析法：根据溶液的电导性质来进行分析的方法称为电导分析法。
根据溶液的电导性质来进行分析的方法称为电导分析法。
根据溶液的电导性质来进行分析的方法称为电导分析法。
它包括电导法和电导滴定法两它包括电导法和电导滴定法两种，电导法是直接根据溶液的电导或电阻与被测离子浓度的关系进行分析的方法；电导滴定法是根据溶液电导的变化来确定滴定终点（滴定时，滴定剂与溶液中被测离子生成水、沉淀或其他难解离的化合物，从而使溶液中的电导发生变化，利用化学计量点时出现的转折来指示滴定终点）。
2 2 电位分析法：电位分析法：根据电池电动势或指示电极电位的变化来进行分析的方法。
它包括电位法和电位滴定法。
电位法是直接根据指示电极的电位与被测物质浓度关系来进行分析的方法；电位滴定法是根据滴定过程中指示电极电位的变化来确定终点（滴定时，在化学计量点附近，由于被测物质的浓度产生突变，使指示电极电位发生突越，从而确定终点）。
3 3 电解分析：电解分析：以电子为沉淀剂使被测物质在电解条件下析出或和其他物质分离，以电子为沉淀剂使被测物质在电解条件下析出或和其他物质分离，直接称量析出的被测物直接称量析出的被测物质的质量来进行分析。
质的质量来进行分析。
4 4 库仑分析法：库仑分析法：库仑分析法：根据电解过程消耗的电荷量来进行分析。
根据电解过程消耗的电荷量来进行分析。
根据电解过程消耗的电荷量来进行分析。
它包括控制电流库仑分析法和控制电位库仑分它包括控制电流库仑分析法和控制电位库仑分析法。
析法。
5 5 伏安法（极谱法）伏安法（极谱法）：根据被测物质在电解过程中其电流—电压变化曲线来进行分析的方法。
二 光分析技术1 1 原子发射光谱：是根据每种化学元素的原子或离子在热激发或电激发下，发射特征的电磁辐射，进行原子发射光谱：是根据每种化学元素的原子或离子在热激发或电激发下，发射特征的电磁辐射，进行元素的定性、半定量和定量分析的方法。
现代分析测试方法
现代分析测试方法现代分析测试方法是指通过化学、物理、生物、医学等相关领域的技术手段，对物质的组成成分、结构、性质进行定性定量分析的方法。
它在工业生产、环境监测、药物研发、食品安全等领域具有广泛的应用。
本文将重点介绍现代分析测试方法的分类及其应用。
首先，现代分析测试方法可以分为定性分析和定量分析两大类。
定性分析是指通过检测目标物质在化学反应中所产生的特殊颜色、气味、沉淀等可观察的化学变化，从而判断物质的存在与否。
常用的定性分析方法有显微镜检测、红外光谱分析、质谱分析等。
例如，通过显微镜检测可以观察样品的形态和结构，从而判断物质的种类；通过红外光谱分析可以检测物质吸收红外光的情况，从而分析物质的化学键和官能团。
定量分析是指通过测量物质中某种化学物质的含量来确定样品中目标物质的含量。
常用的定量分析方法有重量分析法、体积分析法、色谱分析法、电化学分析法等。
例如，通过重量分析法可以计算出样品中某种元素的质量百分比；通过体积分析法可以测量出溶液中某种化合物的浓度；通过色谱分析法可以分离和测定复杂混合物中的化合物。
其次，现代分析测试方法还包括常规分析和仪器分析两大类。
常规分析是指采用一些基本的实验方法和试剂，通过一系列的化学反应和实验操作来进行分析测试。
常用的常规分析方法有滴定分析、中和滴定法、络合滴定法、容量法等。
例如，通过滴定分析可以测定溶液中的酸碱度、氧化还原度等；通过中和滴定法可以测定硬水中的钙、镁离子含量。
仪器分析是指利用现代仪器设备进行分析测试。
常用的仪器分析方法有气相色谱法、液相色谱法、原子吸收光谱法、质谱法等。
例如，通过气相色谱法可以对样品中的有机物进行分离和定量分析；通过液相色谱法可以测定液体样品中的各种成分；通过原子吸收光谱法可以测定样品中金属元素的含量。
最后，现代分析测试方法在各个领域都有广泛的应用。
在工业生产领域，现代分析测试方法可以用于原材料的检测和质量控制，确保产品的安全和优质。
在环境监测领域，现代分析测试方法可以用于检测大气、水体、土壤等环境各种参数的含量和变化，以评估环境质量和进行环境保护。
介绍几种现代检测手段
介绍几种现代检测手段介绍如下：
1.机器学习（Machine Learning）：机器学习是一种人工智能的分
支，可以用于检测不良行为、欺诈、垃圾邮件等。
通过训练模
型和分析数据，机器学习可以自动识别和分类各种不同的行为
并采取相应的措施。
2.行为分析（Behavioral Analysis）：行为分析是一种用于检测
恶意行为的技术，通过分析用户的行为模式来识别可能的攻击。
例如，如果用户在短时间内登录了多次失败，可能是恶意攻击
者试图暴力破解密码。
3.可视化分析（Visual Analytics）：可视化分析是一种将数据可
视化以便更好地理解和分析的技术。
通过将大量的数据呈现为
图形或图表，可以更容易地发现隐藏在数据中的模式和趋势。
4.自动化测试（Automated Testing）：自动化测试是一种通过自
动运行测试用例来检测软件的质量和性能的技术。
自动化测试
可以帮助开发团队快速发现和解决问题，减少测试的成本和时
间。
5.漏洞扫描（Vulnerability Scanning）：漏洞扫描是一种用于检
测软件或系统中存在的安全漏洞的技术。
通过自动扫描系统或
应用程序，可以快速发现存在的安全漏洞，并采取相应的措施
来修复漏洞。
现代检测技术实验报告总结
现代检测技术实验报告总结在本次现代检测技术实验中，我们深入探究了多种先进的检测方法，并实际应用这些技术于不同的实验场景中。
以下是对本次实验的总结报告。
实验目的：本次实验旨在使学生熟悉并掌握现代检测技术的原理和操作流程，提高学生的实验技能和分析问题、解决问题的能力。
实验原理：现代检测技术包括但不限于光谱分析、色谱分析、质谱分析、电化学分析等。
这些技术各有其特点和优势，适用于不同物质的检测和分析。
实验材料与设备：- 光谱分析仪- 色谱分析系统- 质谱仪- 电化学工作站- 标准样品- 试剂和耗材实验内容：1. 光谱分析实验：通过使用光谱分析仪，我们对不同物质的光谱特性进行了测量和分析，学习了如何根据光谱图谱识别物质成分。
2. 色谱分析实验：通过色谱分析系统，我们对混合物中各组分的分离和鉴定进行了实验，掌握了色谱图的解读和定量分析方法。
3. 质谱分析实验：利用质谱仪，我们对复杂样品的分子质量进行了测定，了解了质谱图的解析方法和分子结构的推断。
4. 电化学分析实验：通过电化学工作站，我们进行了电位、电流的测量，学习了电化学传感器的工作原理和应用。
实验结果：实验结果显示，所有参与实验的学生均能正确操作相关设备，并对实验数据进行了准确分析。
光谱分析实验中，学生们成功识别了不同物质的光谱特征；色谱分析实验中，学生们能够准确地分离并定量混合物中的组分；质谱分析实验中，学生们掌握了质谱图的解析技巧；电化学分析实验中，学生们能够根据电位-电流曲线推断出样品的电化学性质。
实验讨论：在实验过程中，我们发现一些学生在设备操作和数据分析上存在一定的困难。
针对这些问题，我们建议加强实验前的理论知识学习，以及实验中的实践操作指导。
结论：通过本次实验，学生们不仅掌握了现代检测技术的基本操作，而且提高了解决实际问题的能力。
实验结果表明，学生们能够熟练运用所学技术进行物质的检测和分析，达到了实验教学的目的。
建议：为了进一步提高实验教学效果，建议增加实验案例的多样性，鼓励学生进行创新性实验设计，同时加强实验后的数据整理和分析能力的培养。
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现代分析检测技术课程
论文（报告、案例分析）
液态奶黑白膜包装重点卫生性能检测
商品学专业学生王伊萌学号1221251011
一、导语
液态奶黑白膜主要是以PE类树脂、黑白色母料为主要原料，并根据需要加入阻隔性树脂共挤而成的复合膜，其在使用过程中采用油墨表印工艺，因此由制膜过程及印刷过程引入的不溶物等有害成分在酸性、油脂性环境中极易迁移至液态奶中，进而危害消费者健康。
所以，需及时采用蒸发残渣等测试设备监测包装接触材料的重点卫生性能。
本文介绍了鲜牛奶黑白膜中高锰酸钾消耗量、蒸发残渣、重金属、脱色试验这四项重点卫生性能，并详细介绍了蒸发残渣仪的检测原理、试验步骤及应用，可为行业内包装材料蒸发残渣的测试提供参考。
二、检测标准
·BB/T 0052-2009 《液态奶共挤包装膜、袋》
·GB 9687-1988《食品包装用聚乙烯成型品卫生标准》
·GB/T 5009.60-2003《食品包装用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯成型品卫生
标准的分析方法》
三、测试意义
液态奶黑白膜是采用LDPE、LLDPE为主要树脂原料，再加入黑、白色母料，采用共挤工艺吹制而成的复合膜，一般为三层或三层以上结构。
液态奶黑白膜又分为阻隔类与非阻隔类，非阻隔类即不再添加任何具有较高阻隔性的树脂原料，而阻隔类的黑白膜会另外加入EVOH、PA等阻隔性树脂共挤成膜，高阻隔类的液态奶黑白膜在低温环境下的氧气透过率可达到2.0 cm3/(m2∙24h∙0.1MPa)。
另外，为了获得良好柔韧性及热封口效果，有些种类的液态奶黑白膜会加入mLLDPE树脂。
因此，鉴于PE类液态奶黑白膜可具有优异的阻隔性、热封性、
避光性以及柔韧性，是目前液态奶生产行业广为采用的一种包装材料。
液态奶黑白膜多采用表面印刷工艺，即利用专用耐水耐高温的表印油墨印刷在黑白膜包装外表面，因此油墨层是直接暴露在外部。
鉴于液态奶黑白膜的制造工艺及印刷工艺，树脂原料及油墨极易出现有害的小分子物质或有机溶剂残留，而这些残留物质采用何种手段进行严格监控，则需要进行相关卫生化学性能指标的检测。
BB/T 0052-2009 《液态奶共挤包装膜、袋》产品标准中规定了PE类液态奶黑白膜中相关卫生性能参考GB 9687-1988《食品包装用聚乙烯
成型品卫生标准》，即严格检测“蒸发残渣”、“高锰酸钾消耗量”、“重金属”、“脱色试验”这四项重点卫生性能指标。
这些指标可准确反映包装材料中有机小分子成分或重金属等有害物质的含量，有效降低在制膜或印刷过程中因工艺参数控制不当或油墨成分使用不当而产生的有害物质，最大程度的减轻因包装材料引起的液态奶污染。
四、检测指标
液态奶黑白膜重点卫生性能指标均按照GB/T 5009.60-2003《食品包装用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯成型品卫生标准的分析方法》中规定的相应检测方法，这四项指标在试验前需在特定的温度下在特殊的溶液中浸泡2 h，再按照不同的测试方法进行各指标的检测。
蒸发残渣：将试样分别经由不同溶液浸泡后，将浸泡液分别放置在水浴上蒸干，于100℃左右的环境下干燥2 h后，冷却称重。
该指标即表示在不同浸泡液中的溶出量。
不同浸泡液可分别模拟接触水、酸、酒、油不同性质食品的情况。
高锰酸钾消耗量：将浸泡后的试样，用高锰酸钾标准滴定溶液进行滴定，通过测定其高锰酸钾消耗量，再计算出可溶出有机物质的含量。
该指标是表征包装材料中小分子有机物及制膜过程中高温分解的小分子有机物质的总含量。
重金属：将浸泡液中重金属(以铅计)与硫化钠作用后，在酸性溶液中形成黄棕色硫化铅，再与铅标准溶液比较颜色，如不深于标准溶液，即为重金属含量符合标准。
该指标表征包装材料中重金属，如铅、镉、汞等的含量。
脱色试验：上述四种浸泡液不得在浸泡时染有颜色，同时将沾有冷餐油、乙醇的棉花反复擦拭试样接触食品的部位100次，棉花上不得染有颜色。
此指标表征包装材料中油墨在食品环境中向食品内容物的迁移程度。
五、解决方案
1、试验仪器
ERT-01蒸发残渣恒重仪(Labthink兰光)，可测试0 ~ 80 g残渣质量，测试精度0.3 mg;控温范围100 ~ 130℃，控温精度±0.2℃;热风循环风速0.2 m/s，试样容积0 ~ 200 mL;单机八个试样独立测试及全自动试验过程，大大提高检测效率。
采用自动升降机构设计和间歇称重测量方法，有效降低系统误差。
试验腔热风循环系统，自动控温和排湿的独特设计。
设备可在高温条件下直接进行称量，避免人为因素造成的影响，保证测试结果的准确性。
比例、模糊、差值三种试验模式，满足用户不同的测试需求。
搭配了具有人性化的操作界面和智能化数据处理功能的操作软件，可连接LystemTM实验室数据共享系统，统一管理试验结果和试验报告。
该仪器满足多种国家标准：GB/T 5009.60-2003、GB/T 5009.64-2003、GB/T 5009.68-2003、GB/T 5009.69-2008、GB/T 5009.203-2003、GB/T 9740-2008。
可适用于以聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、过氯乙烯树脂为原料制作的各种食具、容器及食品用包装薄膜、罐头或其他各种食品用工具、管道等制品在不同浸泡液中的溶出量的测定。
2. 试样的制备
按照试样的接触面积每平方厘米加2 mL的液体量倒入浸泡液。
分别浸泡在以下四种溶液中：
水：60℃，浸泡2h;乙酸(4%)：60℃，浸泡2h;乙醇(65%)：室温，浸泡2h;正己烷：室温，浸泡2h。
3. 试验条件
试验条件：实验室环境
试验方法：水浴蒸干 + 蒸发残渣仪干燥、称重
4. 试验步骤
4.1 试验原理
试样经由特殊要求的溶液浸泡后，取一定数量的浸泡液，置于预先在高温
烘箱中干燥至恒量的蒸发皿中，在水浴上蒸干，于高温干燥后冷却称量，再干燥冷却称量，直至恒重。
该质量减去空皿的质量即为蒸发残渣质量。
蒸发残渣是表征包装材料中人为添加以及制膜过程中高温氧化裂解产生的不溶性物质在使用过程中遇酸、酒、油等不同性质液体析出的总含量。
4.2 试验步骤
ERT-01蒸发残渣恒重仪可将繁琐的干燥、冷却、恒重等步骤转为由智能化设备一次性完成，仅采用这一台设备即可完成水浴锅、烘箱、干燥器三种仪器的工作，操作简单快捷：
取试样正己烷浸泡液200 mL，分多次置于预先在100℃± 5℃干燥至恒量的50 mL玻璃蒸发皿中，在水浴上蒸干。
将蒸发残渣仪设置好试验参数，包括温度、称重间隔时间、试验模式等。
将蒸干后的蒸发皿放入蒸发残渣仪中，由仪器自行完成对蒸发皿的干燥、恒重称量。
同时将未加试样的空白浸泡液按照上述步骤同时进行干燥、恒重称量。
由仪器软件自行计算蒸发残渣质量及含量。
关闭软件程序与仪器电源。
按照上述步骤，分别测试水、乙醇、乙酸浸泡液中试样的蒸发残渣。
蒸发皿在ERT-01中的干燥过程：牛奶黑白膜在正己烷中的蒸发残渣含量分别为12.1 mg/L、12.6 mg/L，两次平行试验的检测结果的差值为算术平均值的4.0%，完全满足不超过10%的精密度计算要求。
六、总结
从本研究的试验过程及数据可以看出，ERT-01蒸发残渣仪在替代以往干燥、冷却、恒重的繁杂试验过程中，既能保证试验过程的便捷性，也可满足良好的数据稳定性及精密度。
在面对高频率监测包装材料卫生性能方面，蒸发残渣仪可提供高效率、高准确性的检测过程，极力防止有害物质迁移到食品内容物中，杜绝其危害消费者健康。
鲜牛奶黑白膜仅是各种包装材料的典型代表，其他如塑料复合膜、内壁涂料、容器等材质的蒸发残渣测试皆可采用此检测仪器进行验证。