1若H-800电镜的最高分辨率是05nm

合集下载

高分子材料常见的几种表征方法

光源与毛细管束组合的性能
光源靶和功率作用光束直径辐射强度发散度
(mm)
0.15mm Cu, 50kV, 50W 聚焦 0.15mm Mo, 50kV, 50W 聚焦 Bede微焦 Cu, 40 kV, 80W 准直 Oxford微焦 Cu, 40kV, 50W 准直 Oxford微焦 Mo, 50kV, 40W 准直 Oxford微焦 Mo, 50kV, 40W 准直 1mrad=0.06°
2). 真空放电X射线源
在充气真空腔中加高压使气体电离形成等离子体而发光
3). 激光等离子体X射线源
激光轰击靶面形成等离子体，发射X射线
[2]. 高能闪光X射线源
光子能量：10keV~2MeV 闪光持续时间：10ns~1μs 机理：强电子脉冲(104A)打靶关键设备：脉冲高压发生器闪光X射线管来自(1) 密封管X射线发生器
1). 常规密封管
功率从几十瓦至几十千瓦材质从玻璃至陶瓷
陶瓷管的优点：材质硬，可精加工，灯丝准确定位，方便调整，增加测试准确度
2). 微焦点X射线管
电子焦点尺寸：几十μm 输出功率：几十瓦亮度：~1010/ph· -1· -2· s cm mrad-2· 0.1 %BW-1
3). J. Schneider 的产品
6kW, Cu-Mo复合靶
4). 超高功率转靶X射线发生器
30kW, 60kW, 90kW
5).低压高电流转靶X射线发生器
1000mA 螺旋钨丝, LaB6 做连续谱源，用于X射线吸收谱能量色散X射线衍射
6). 高能转靶X射线发生器
18kW, 200kV, 90mA
使晶体表面与反射晶面族斜交，则可提高反射强度或增加光束面积。

电子显微镜习题汇总

1.若H-800电镜的最高分辨率是0.5nm，那么这台电镜的有效放大倍数是（）。

A. 1000；B. 10000；C. 40000；D.600000。

2. 可以消除的像差是（b ）。

A. 球差；B. 像散；C. 色差；D. A+B。

3. 可以提高TEM的衬度的光栏是（）。

A. 第二聚光镜光栏；B. 物镜光栏；C. 选区光栏；D. 其它光栏。

4. 电子衍射成像时是将（）。

A. 中间镜的物平面与与物镜的背焦面重合；B. 中间镜的物平面与与物镜的像平面重合；C. 关闭中间镜；D. 关闭物镜。

5.选区光栏在TEM镜筒中的位置是（）。

A. 物镜的物平面；B. 物镜的像平面C. 物镜的背焦面；D. 物镜的前焦面。

二、正误题1.TEM的分辨率既受衍射效应影响，也受透镜的像差影响。

（）2.孔径半角α是影响分辨率的重要因素，TEM中的α角越小越好。

（）3.有效放大倍数与仪器可以达到的放大倍数不同，前者取决于仪器分辨率和人眼分辨率，后者仅仅是仪器的制造水平。

（）4.TEM中主要是电磁透镜，由于电磁透镜不存在凹透镜，所以不能象光学显微镜那样通过凹凸镜的组合设计来减小或消除像差，故TEM中的像差都是不可消除的。

（）5.TEM的景深和焦长随分辨率Δr0的数值减小而减小；随孔径半角α的减小而增加；随放大倍数的提高而减小。

（）三、填空题1.TEM中的透镜有两种，分别是和。

2.TEM中的三个可动光栏分别是位于，位于，选区光栏位于。

3.TEM成像系统由、和组成。

4.TEM的主要组成部分是、和观；辅助部分由、和组成。

5.电磁透镜的像差包括、和。

四、名词解释1.景深与焦长——2.电子枪——3.点分辨与晶格分辨率——4.消像散器——5.选区衍射——6.分析型电镜——8.有效放大倍数——9.Ariy斑——10.孔径半角——思考题1.为什么要采用电子显微镜？2.简述电子显微镜的基本组成部分和各自的作用。

3.电子束与样品作用能产生哪些信号？分别有什么作用和用途?4.利用KO公式计算下列物质中，20Kv的电子束的作用深度：1）碳，2）金，3）纯铁，4）三七黄铜5.讨论电子探针的分辨率，即可以检测的最小尺寸范围。

二. X射线衍射实验方法

(4). 高强度脉冲X射线源
时间分辨100fs(1fs=10-15s) 用于fs级的生命或爆炸等过程
[1] 等离子体X射线源
等离子体：
电离的气体，由大量的自由电子和离子组成温度高，粒子的能量高
1). 发光机制：
i). 跃迁辐射：电子从高能级跃迁至低能级 ii). 复合辐射：电子和离子的复合 iii). 轫致辐射：电子碰撞减速 iv). 回旋辐射：电子作曲线运动 v). 靶辐射：电子对器壁或靶的碰撞
K-B排列
3). 毛细管元件
利用X射线在毛细管内壁上的全反射起聚焦或准直作用
等径毛细管弯曲毛细管
不等径毛细管
单管和多管准直(聚焦)：
锥状毛细管束的聚焦和准直作用
（a）单锥形
（b）双锥形
几种毛细管的构造数据
毛细管管型长度进/出口直径实测效率强度增益
01apr96d 05apr96b 11mar96a 11mar96b 13mar96a （mm） 430 553 100 90 90 （μm） 168/2.6 154/2.3 27.6/1.0 24.8/2.5 29.0/2.5 （％） 10.4 3.1 31.9 89.6 67.5 346 132 243 88 91
7).θ-θ衍射仪
8).微焦点转靶发生器
i)理学公司的产品
几种型号的性能比较
准直器孔径尺寸型号 FR-D(CMF) MicroMax-007 (CMF) RU-H3R(石墨)
0.15mm 0.3mm
6.0 2.3 1.0 13.2 5.2 2.5
0.5mm
19.2 8.6 5.9
FR-D
3.5kW, 60kV, 80mA 焦点： 0.1×1mm2 35kW/mm2

透射电镜(TEM)原理详解

• 更短的波长是X射线(0.01~10nm)。但是, 迄今为止还没有找到能使X射线改变方向、发生折射和聚焦成象的物质, 也就是说还没有X射线的透镜存在。因此X射线也不能作为显微镜的照明光源。
• 除了电磁波谱外, 在物质波中, 电子波不仅具有短波长, 而且存在使之发生折射聚焦的物质。所以电子波可以作为照明光源, 由此形成电子显微镜。
图为日立公司H800透射电子显微镜(镜筒)
高压系统
真空系统
操作控制系统
观察和记录系统
阴极透电射子电枪镜来, 获通得常工电采作子用原束热理
作为照明源。热阴极发射的电子, 在
阳极加速电压的作用下, 高速穿过阳极孔, 然后被聚光镜会聚成具有一定直径的束斑照到样品上。
具有一定能量的电子束与样品发生作用, 产生反映样品微区厚度、平均原
量决定于衬度
B
A
（像中各部分
的亮度差异）。
现在讨论的
这种差异是由
于相邻部位原
子对入射电子
散射能力不同, Aˊ
因而通过物镜
光阑参与成像
质厚衬度表达式令N1为A区样品单位面积参与成像
的电子数，N2为B区样品单位面积参
与成像的电子数，则A.B两区的电子
衬G将度上GN式为1N展1N成2 级 1数，ex并p略N A去二0M2级22及t2 其
• 正确分析透射电子像，需要了解图象衬度与以上这些反映材料特征信息之间的关系。
• 透射电子像中，有三种衬度形成机制: • 质厚衬度 • 衍射衬度 • 相位衬度
透射经电典镜像理衬论形成认原为理(散一)射质是厚衬度
供入观察射形貌电结子构的在复型靶样物品和质非晶粒态物质样品的衬度是质厚衬度
1子转.原场。子中可核受采和力用核而散外发射电生截子偏面对入射电子的散射

材料分析题库含答案

材料分析试题库选择题:一、1。

M层电子回迁到K层后，多余的能量放出的特征X射线称（ B )A.Kα；B. Kβ；C. Kγ；D。

Lα.2. 当X射线发生装置是Cu靶,滤波片应选（ C )A．Cu；B. Fe；C. Ni；D。

Mo。

3. 当电子把所有能量都转换为X射线时，该X射线波长称( A ）A.短波限λ0；B。

激发限λk；C。

吸收限；D。

特征X射线4.当X射线将某物质原子的K层电子打出去后，L层电子回迁K层，多余能量将另一个L层电子打出核外，这整个过程将产生( D )A.光电子；B. 二次荧光;C. 俄歇电子;D. （A+C）二、1。

最常用的X射线衍射方法是（ B )。

A. 劳厄法；B. 粉末法；C. 周转晶体法;D. 德拜法。

2.射线衍射方法中，试样为单晶体的是（D ）A、劳埃法B、周转晶体法C、平面底片照相法D、 A和B3。

晶体属于立方晶系，一晶面截x轴于a/2、y轴于b/3、z轴于c/4，则该晶面的指标为（ B）A、(364)B、（234)C、(213)D、（468)4.立方晶系中，指数相同的晶面和晶向(B ）A、相互平行B、相互垂直C、成一定角度范围D、无必然联系5。

晶面指数（111）与晶向指数（111）的关系是（ C ）。

A. 垂直；B. 平行； C。

不一定。

6.在正方晶系中,晶面指数{100}包括几个晶面（ B ).A。

6； B. 4; C. 2 D. 1；.7.用来进行晶体结构分析的X射线学分支是( B )A.X射线透射学；B.X射线衍射学;C.X射线光谱学；D。

其它三、1、对于简单点阵结构的晶体，系统消光的条件是（ A ）A、不存在系统消光B、h+k为奇数C、h+k+l为奇数D、h、k、l为异性数2、立方晶系{100}晶面的多重性因子为( D ）A、2B、3C、4D、63、洛伦兹因子中，第一几何因子反映的是（ A ）A、晶粒大小对衍射强度的影响B、参加衍射晶粒数目对衍射强度的影响C、衍射线位置对衍射强度的影响D、试样形状对衍射强度的影响4、洛伦兹因子中，第二几何因子反映的是（ B )A、晶粒大小对衍射强度的影响B、参加衍射晶粒数目对衍射强度的影响C、衍射线位置对衍射强度的影响D、试样形状对衍射强度的影响5、洛伦兹因子中，第三几何因子反映的是（ C ）A、晶粒大小对衍射强度的影响B、参加衍射晶粒数目对衍射强度的影响C、衍射线位置对衍射强度的影响D、试样形状对衍射强度的影响6、对于底心斜方晶体，产生系统消光的晶面有( C ）A、112B、113C、101D、1117、对于面心立方晶体，产生系统消光的晶面有（ C )A、200B、220C、112D、1118、热振动对x—ray衍射的影响中不正确的是（E )A、温度升高引起晶胞膨胀B、使衍射线强度减小C、产生热漫散射D、改变布拉格角E、热振动在高衍射角所降低的衍射强度较低角下小9、将等同晶面个数对衍射强度的影响因子称为( C )A、结构因子B、角因子C、多重性因子D、吸收因子四、1、衍射仪的测角仪在工作时，如试样表面转到与入射线成30度角时，计数管与入射线成多少度角?（B）A. 30度； B。

透射电镜

透射电镜的基本功能有：获取高分辨率、高放大
倍率的电子图像，可直接观察矿物的晶体形态、晶格象、晶体缺陷、显微双晶和出溶作用等现象；进行电子衍射操作（常用于选区电子衍射）可确定晶体的对称性，计算晶胞参数，鉴定物相，测定晶体取向等；配以成分分析附件，可以进行微区成分分析。
现代透射电镜大多包括：扫描透射电子显微系统、
像）。
位相衬度
位相衬度是由于透射电子与衍射电子在离开试样后发生干涉产生的衬度。透射电子行程L，衍射电子的行程（L2+d2)1/2，当二者的光程差为λ 的整数倍时产生干涉。
(3) 超薄切片法
高分子材料用超薄切片机可获得50nm左右的薄样品。如果要用透射电镜研究大块聚合物样品的内部结构，可采用此法制样。用此法制备聚合物试样时的缺点是将切好的超薄小片从刀刃上取下时会发生变形或弯曲。为克服这一困难，可以先将样品在液氮或液态空气中冷冻；或将样品包埋在一种可以固化的介质中。选择不同的配方来调节介质的硬度，使之与样品的硬度相匹配。经包埋后再切片，就不会在切削过程中使超微结构发生变形。
动的全部路径上必须保持高度的真空，以防止电子与空气分子相碰而改变电子运动方向，防止放电(电离空气分子现象) 和灯丝氧化等。因此，整个镜体，包括照相室，都密封在真空系统中。一般要求其真空度不低于10-4毫米水银柱，真空度则依据机械泵和扩散泵的工作来获得。通常在试样室和镜筒主体间设有可动的隔离装置，以便在更换试样时，只需局部破坏真空，这样，就可大大提高工作效率。
透射电镜与光学显微镜的原理对比
透射电镜的成像放大原理与普通光学显微镜极为相似。不同之处在于电子显微镜用电子枪发射的电子束作照明源，用电磁透镜取代玻璃透镜进行聚焦、成像和放大。由于电子束与可见光有一系列本质上的差别，因此，无论在仪器结构上，还是在功能和性能方面都明显地不同于光学显微镜。

JEM-200CX透射电镜使用说明

JEM－200CX透射电镜使用说明操作规程一、开机程序1.确认下列开关和部位在正常位置：READY 绿灯亮AIRLOCK OPEN 绿灯亮ACCELERATING VOLTAGE：HT--- OFFFILAMENT EMISSION： OFF物镜光栏位置---0选区光栏位置---0样品台倾转角---02.开机：∙开启冷却水循环装置；∙启动稳压电源，稳定于220V；查看电源箱供电指示灯亮；∙用钥匙启动主机：从OFF位快旋到START位，松手后钥匙自动回至ON位。

等待约20分钟，仪器自动抽空（表现为：面板灯亮--压缩机工作--机械泵工作--水循环开始--真空系统DP绿灯亮--真空系统HIGH绿灯亮、READY绿灯亮）。

二、找电子束1.确认READY和AIRLOCK OPEN绿灯亮；2.样品台已插入镜筒；3.加高压：按下HT键后，80－100－120－160－200KV依次缓慢按键，并注意观察束流表指示是否正常，200KV下束流在95～115μA。

4.加灯丝：将FILAMENT EMISSION 钮慢旋至锁定位置。

5.在LOW MAG或MAG＜1万倍下，调节大小CONDENSER钮，得到光斑。

（若无光，则移动样品或样品台退出光路后找亮）。

6.用CONDENSER钮将光斑大小改变，若光斑偏离荧光屏中心，用左右ALIGNMENT：TRANS将光斑拉回。

三、聚光镜光栏（一般不动）1.确认电子束流已聚于屏中心（无样品挡光）；2.SCAN模式下，将聚光镜光栏顺旋插入（常用2号）；3.用CONDENSER改变光斑大小，调节聚光镜光栏小旋钮，使光以屏中心同心扩展、收缩，即得同心圆。

四、1－3合轴（一般勿调）1.SPOT SIZE 2，调出亮斑并会聚、移至屏中心。

2.MAG模式，＜1万倍, SPOT SIZE 1。

3.束流聚小于屏中心，若偏离中心，用GUN ALIGNMENT：TRANS （X、Y）拉回。

4.SPOT SIZE 3 ，聚小光斑，若不在屏中心，用左右ALIGNMENT：TRANS拉回；若光斑消失，则改用SPOT SIZE 2，将束流调至屏中心后，再改为SPOT SIZE 3 调节。

材料科学：材料分析测试技术考试题及答案模拟考试.doc

材料科学：材料分析测试技术考试题及答案模拟考试考试时间：120分钟考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。

1、单项选择题可以消除的像差是（）。

A.球差； B.像散； C.色差； D.A+B 。

本题答案： 2、问答题何谓“指纹区”？它有什么特点和用途？本题答案： 3、名词解释 Ariy 斑本题答案： 4、单项选择题当第二相粒子与基体呈共格关系时，此时所看到的粒子大小（）。

A.小于真实粒子大小； B.是应变场大小； C.与真实粒子一样大小； D.远远大于真实粒子本题答案： 5、问答题现代分析型电镜具有那些功能？如何在材料微观分析中运用这些功能？姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------本题答案：6、问答题什么是光电效应？光电效应在材料分析中有哪些用途？本题答案：7、问答题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？本题答案：8、问答题和波谱仪相比，能谱仪在分析微区化学成分时有哪些优缺点？本题答案：9、单项选择题电子衍射成像时是将（）。

A.中间镜的物平面与与物镜的背焦面重合；B.中间镜的物平面与与物镜的像平面重合；C.关闭中间镜；D.关闭物镜。

本题答案：10、问答题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？本题答案：11、名词解释二次电子本题答案：12、问答题消像散器的作用和原理是什么？本题答案：13、问答题要观察钢中基体和析出相的组织形态，同时要分析其晶体结构和共格界面的位向关系，如何制备样品？以怎样的电镜操作方式和步骤来进行具体分析？本题答案：14、问答题什么叫干涉面？当波长为λ的X射线在晶体上发生衍射时，相邻两个（hkl）晶面衍射线的波程差是多少？相邻两个HKL干涉面的波程差又是多少？本题答案：15、问答题影响红外光谱吸收峰位置的主要因素有哪些？本题答案：16、问答题试述罗伦兹三种几何因子各表示什么？本题答案：17、问答题子束入射固体样品表面会激发哪些信号？它们有哪些特点和用途？本题答案：18、问答题红外谱图在1600-1700cm-1有吸收峰，则可能含有几种什么基团？本题答案：19、单项选择题在待测试样中掺入一定含量的标准物质，把试样中待测相的某根衍射线条强度与掺入试样中含量已知的标准物质的某根衍射线条相比较，从而获得待测相含量的定量分析方法称为（）A、外标法B、内标法C、直接比较法D、K值法本题答案：20、单项选择题当第二相粒子与基体呈共格关系时，此时的成像衬度是（）。

《材料现代分析方法》练习与答案修改详解

一、选择题1.用来进行晶体结构分析的X 射线学分支是（ B ）A.X 射线透射学；B.X 射线衍射学；C.X 射线光谱学；2. M 层电子回迁到K 层后，多余的能量放出的特征X 射线称（ B ）A. K α；B. K β；C. K γ；D. L α。

三、填空题1. 当X 射线管电压超过临界电压就可以产生连续 X 射线和特征 X 射线。

2. X 射线与物质相互作用可以产生俄歇电子、透射X 射线、散射X射线、荧光X 射线、光电子、热、、。

3. X 射线的本质既是波长极短的电磁波也是光子束，具有波粒二象性性。

5. 短波长的X 射线称，常用于；长波长的X 射线称，常用于。

一、选择题1.有一倒易矢量为*+*+*=*c b a g 22，与它对应的正空间晶面是（）。

A. （210）；B. （220）；C. （221）；D. （110）；。

2.有一体心立方晶体的晶格常数是0.286nm ，用铁靶K α（λK α=0.194nm ）照射该晶体能产生（）衍射线。

A. 三条； B .四条； C. 五条；D. 六条。

3.一束X 射线照射到晶体上能否产生衍射取决于（）。

A ．是否满足布拉格条件；B ．是否衍射强度I ≠0；C ．A+B ；D ．晶体形状。

4.面心立方晶体（111）晶面族的多重性因素是（）。

A ．4；B ．8；C ．6；D ．12。

二、填空题1. 倒易矢量的方向是对应正空间晶面的；倒易矢量的长度等于对应。

2. 只要倒易阵点落在厄瓦尔德球面上，就表示该满足条件，能产生。

3. 影响衍射强度的因素除结构因素、晶体形状外还有，，，。

4. 考虑所有因素后的衍射强度公式为，对于粉末多晶的相对强度为。

5. 结构振幅用表示，结构因素用表示，结构因素=0时没有衍射我们称或。

对于有序固溶体，原本消光的地方会出现。

三、选择题1.最常用的X 射线衍射方法是（）。

TEM习题

第五章一、选择题1.若H-800电镜的最高分辨率是0.5nm，那么这台电镜的有效放大倍数是（）。

A. 1000；B. 10000；C. 40000；D.600000。

2. 可以消除的像差是（）。

A. 球差；B. 像散；C. 色差；D. A+B。

3. 可以提高TEM的衬度的光栏是（）。

A. 第二聚光镜光栏；B. 物镜光栏；C. 选区光栏；D. 其它光栏。

4. 电子衍射成像时是将（）。

A. 中间镜的物平面与与物镜的背焦面重合；B. 中间镜的物平面与与物镜的像平面重合；C. 关闭中间镜；D. 关闭物镜。

5.选区光栏在TEM镜筒中的位置是（）。

A. 物镜的物平面；B. 物镜的像平面C. 物镜的背焦面；D. 物镜的前焦面。

二、正误题1.TEM的分辨率既受衍射效应影响，也受透镜的像差影响。

（）2.孔径半角α是影响分辨率的重要因素，TEM中的α角越小越好。

（）3.有效放大倍数与仪器可以达到的放大倍数不同，前者取决于仪器分辨率和人眼分辨率，后者仅仅是仪器的制造水平。

（）的数值减小而减小；随孔径半角α的减小而增加；随放大倍数的提高而减小。

（）5.TEM的景深和焦长随分辨率Δr三、填空题1.TEM中的透镜有两种，分别是和。

2.TEM中的三个可动光栏分别是位于，位于，位于。

3.TEM成像系统由、和组成。

4.TEM的主要组成部分是、和观；辅助部分由、和组成。

5.电磁透镜的像差包括、和。

四、名词解释1.景深与焦长——2.电子枪——3.点分辨与晶格分辨率——4.消像散器——5.选区衍射——6.分析型电镜——7.极靴——8.有效放大倍数——9.Ariy斑——10.孔径半角——思考题1.什么是分辨率，影响透射电子显微镜分辨率的因素是哪些？2.有效放大倍数和放大倍数在意义上有何区别？3.球差、像散和色差是怎样造成的？如何减小这些像差？哪些是可消除的像差？4.聚光镜、物镜和投影镜各自具有什么功能和特点？5.影响电磁透镜景深和焦长的主要因素是什么？景深和焦长对透射电子显微镜的成像和设计有何影响？6.消像散器的作用和原理是什么？7.何为可动光阑？第二聚光镜光阑、物镜光阑和选区光阑在电镜的什么位置？它们各具有什么功能？8.比较光学显微镜和电子显微镜成像的异同点。

电子显微分析试题级答案(中南大学)

材料结构分析一、名词解释：1、球差：球差是由于电子透镜的中心区域和边沿区域对电子的会聚能力不同而造成的。

电子通过透镜时的折射近轴电子要厉害的多，以致两者不交在一点上，结果在象平面成了一个满散圆斑。

色差：是电子能量不同，从而波长不一造成的2、景深：保持象清晰的条件下，试样在物平面上下沿镜轴可移动的距离或试样超越物平面元件的距离。

焦深：在保持像清晰的前提下，象平面沿镜轴可移动的距离或者说观察屏或照相底板沿镜轴所允许的移动距离3、分辨率：所能分辨开来的物平面上两点间的最小距离，称为分辨距离4、明场像：采用物镜光阑将衍射束挡掉，只让透射束通过获得图像衬度得到的图像。

5、暗场像：用物镜光阑挡住透射束及其余衍射束，而只让一束强衍射束通过光阑所的图像。

中心暗场像：入射电子束相对衍射晶面倾斜角，此时衍射斑将移到透镜的中心位置，该衍射束通过物镜光栏形成的衍衬像称为中心暗场成像。

衬度：试样不同部位由于对入射电子作用不同，经成像放大系统后，在显示装置上显示的强度差异。

6、消光距离：衍射束的强度从0逐渐增加到最大，接着又变为0时在晶体中经过的距离。

7、菊池花样：由入射电子经非弹性不相干散射，失去很少能量，随即入射到一定晶面时，满足布拉格定律，产生布拉格衍射，衍射圆锥与厄瓦尔德球相交，其交线放大后在底片投影出的由亮暗平行线对组成的花样。

8、衍射衬度：由于晶体试样满足布拉格反射条件程度差异以及结构振幅不同而形成的电子图像反差，它仅属于晶体结构物质。

9、双光束条件：假设电子束穿过样品后，除了透射束以外，只存在一束较强的衍射束精确地符合布拉格条件，其它的衍射束都大大偏离布拉格条件。

作为结果，衍射花样中除了透射斑以外，只有一个衍射斑的强度较大，其它的衍射斑强度基本上可以忽略，这种情况就是所谓的双光束条件。

10、电子背散射衍射：当入射电子束在晶体样品中产生散射时，在晶体内向空间所有方向发射散射电子波。

如果这些散射电子波河晶体中某一晶面之间恰好符合布拉格衍射条件将发生衍射，这就是电子背散射衍射。

6.第四章电子显微结构和原理(TEM)

电子透镜根据其结构又可分为三种类型：即开启式磁透镜、屏蔽式磁透镜和带极靴的强磁透镜。开启式磁透镜：这种透镜是由无铁壳的薄线圈通以电流构成，对电子束的作用和一个薄的玻璃透镜相似，现在不用了。屏蔽式磁透镜：它
是在线圈外面加了铁壳，内边留有空隙，铁壳用软铁等导磁材料制成。
这种透镜对电子束的汇聚能力较弱，一般用作电镜中的弱透镜。带极靴的强磁透镜：这种透镜是在屏蔽式磁透镜的空隙处加入极靴，可以使磁场更集中，对电子束的汇聚能力更强。因此它是一种强励磁透镜。极靴是用高导磁材料做成的，一般是用纯铁或铁钴合金（钴含量为50％～40％），极靴有上下两个可以做成不一样的，以改变透镜对电子束的汇聚性能。
四、真空系统
1、功能：保证镜筒内始终处于高真空，使照明
电子束不发生运动轨迹的改变，确保电子显微镜的正常工作。
如果电镜的真空度不好会造成如下问题的发生： 1、照明电子与空气分子发生踫撞改变运动轨迹，产生空间放电，使高压加不上或图像的衬度降低。 2、灯丝氧化烧断，缩短使用寿命。 3、引起栅极和阳极间空气分子电离，发生极间放电，造成照明电子束不稳定，图像质量下降。 4、造成样品污染和损伤加重。
1934年他们就把分辨率提到了50nm。
电子显微镜分为
透射电镜（Transmission Electron Microscope 简称TEM)和扫描电镜(Scanning Electron Microscope 简称SEM)两大类。
日立H－800透射电镜
日立S－570扫描电镜
1939年德国生产出了第一台商品透射电子显微镜。 1940年美国生产出了他们国家第一台透射电子显微镜。 1941年日本的东升生产出了日本的第一台透射电子显微镜。 1942年英国剑桥大学生产出了英国第一台透射电子显微镜。 1965年英国剑桥大学生产出了世界上第一台扫描电子显微镜，分辨率为50～100nm,放大倍数只有几十倍到10000倍。

材料科学：材料分析测试技术真题

材料科学：材料分析测试技术真题1、单选（江南博哥）洛伦兹因子中，第二几何因子反映的是（）A、晶粒大小对衍射强度的影响B、参加衍射晶粒数目对衍射强度的影响C、衍射线位置对衍射强度的影响D、试样形状对衍射强度的影响本题答案：B2、问答题简述X射线产生的基本条件。

解析：①产生自由电子；②使电子做定向高速运动；③在电子运动的路径上设置使其突然减速的障碍物。

3、单选若H-800电镜的最高分辨率是0.5nm，那么这台电镜的有效放大倍数是（）。

A.1000；B.10000；C.40000；D.600000。

本题答案：C4、单选对于面心立方晶体，产生系统消光的晶面有（）A、200B、220C、112D、111本题答案：C5、问答题某一粉末相上背射区线条与透射区线条比较起来，其θ较高抑或较低？相应的d较大还是较小？解析：背射区线条与透射区线条比较θ较高，d较小。

产生衍射线必须符合布拉格方程2dsinθ=λ，对于背射区属于2θ高角度区，根据d=λ/2sinθ，θ越大d越小。

6、问答题什么叫“相干散射”、“短波限”？解析：相干散射，物质中的电子在X射线电场的作用下，产生强迫振动。

这样每个电子在各方向产生与入射X射线同频率的电磁波。

新的散射波之间发生的干涉现象称为相干散射。

短波限，连续X射线谱在短波方向有一个波长极限，称为短波限λ0.它是由光子一次碰撞就耗尽能量所产生的X射线。

7、名词解释点分辨率与晶格分辨率解析：点分辨率是电镜能够分辨的两个物点间的最小间距；晶格分辨率是能够分辨的具有最小面间距的晶格像的晶面间距。

8、名词解释中心暗场像解析：用物镜光阑挡住透射束及其余衍射束，而只让一束强衍射束通过光阑参与成像的方法，称为暗场成像，所得图象为暗场像。

如果物镜光阑处于光轴位置，所得图象为中心暗场像。

9、单选要分析基体中碳含量，一般应选用（）电子探针仪，A.波谱仪型B.能谱仪型本题答案：A10、问答题磁透镜的像差是怎样产生的？如何来消除和减少像差？解析：像差分为球差，像散，色差.球差是磁透镜中心区和边沿区对电子的折射能力不同引起的.增大透镜的激磁电流可减小球差.像散是由于电磁透镜的周向磁场不非旋转对称引起的.可以通过引入一强度和方位都可以调节的矫正磁场来进行补偿.色差是电子波的波长或能量发生一定幅度的改变而造成的.稳定加速电压和透镜电流可减小色差.11、问答题产生X射线需具备什么条件？解析：实验证实：在高真空中，凡高速运动的电子碰到任何障碍物时，均能产生X射线，对于其他带电的基本粒子也有类似现象发生。

第二章_第4节_电磁透镜

电磁透镜
• 短线圈磁场中的电子运动显示了电磁透镜聚焦成像的基本原理。实际电磁透镜中为了增强磁感应强度，通常将线圈置于一个由软磁材料（纯铁或低碳钢）制成的具有内环形间隙的壳子里（如图5-4）。
电磁透镜
• 此时线圈的磁力线都集中在壳内，磁感应强度得以加强。狭缝的间隙越小，磁场强度越强，对电子的折射能力越大。为了使线圈内的磁场强度进一步增强，可以在电磁线圈内加上一对磁性材料的锥形环（如图5-5所示），这一装置称为极靴。增加极靴后的磁线圈内的磁场强度可以有效地集中在狭缝周围几毫米的范围内。
衍射效应的分辨率和球差造成的分辨率
• 通过比较，可以发现：孔径半角α对衍射效应的分辨率和球差造成的分辨率的影响是相反的。
• 提高孔径半角α可以提高分辨率Δr0，但却大大降低了ΔrS。因此电镜设计中必须兼顾两者。唯一的办法是让ΔrS=Δr0，考虑到电磁透镜中孔径半角α很小（10-2-10-3rad），则
• 什么原因导致这样的结果呢？原来电磁透镜也和光学透镜一样，除了衍射效应对分辨率的影响外，还有像差对分辨率的影响。由于像差的存在，使得电磁透镜的分辨率低于理论值。电磁透镜的像差包括球差、像散、色差、畸变等。
一、球差
• 球差是因为电磁透镜近轴区域磁场和远轴区域磁场对电子束的折射能力不同而产生的。
（5-9）
• 式中是K常数，Ur是经相对论校正的电子加速电压，（IN）是电磁透镜的激磁安匝数。
• 由式（5-9）可以发现，改变激磁电流可以方便地改变电磁透镜的焦距。而且电磁透镜的焦距总是正值，这意味着电磁透镜不存在凹透镜，只是凸透镜。
电磁透镜的像差及其对分辨率的影响
• 按前式，我们可知最佳的光学透镜分辨率是波长的一半。对于电磁透镜来说，目前还远远没有达到分辨率是波长的一半。以日立H-800透射电镜为例，其加速电压达是200KV，若分辨率是波长的一半，那么它的分辨率应该是0.00125nm；实际上H800透射电镜的点分辨率是0.45nm，与理论分辨率相差约360倍。

2024届吉林省通化市梅河口市第五中学高三下学期一模物理试题(解析版)

高三物理一、选择题：本题共10小题，共46分。

在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1.光刻机是制作芯片的核心装置，主要功能是利用光线把掩膜版上的图形印制到硅片上。

如图所示，DUV 光刻机使用的是深紫外线，其波长为193nm。

为提高投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体以提高分辨率，则与没加入液体相比，下列说法正确的是（）A.深紫外线进入液体后传播速度变大B.传播相等的距离，深紫外线在液体中所需的时间更长C.深紫外线光子的能量在液体中更大D.深紫外线在液体中更容易发生衍射，能提高分辨率【答案】B【解析】【详解】A．光在真空中传播速度c大于在介质中传播速度v，深紫外线进入液体后传播速度变小，A错误；B．设传播L距离，在真空中的时间Ltc=在液体中所需的时间'Ltv='>t t故B正确；C．深紫外线进入液体频率不变，根据E hν=可知光子能量不变，C错误；D．深紫外线进入液体频率不变，传播速度变小，波长变短，更不容易发生明显衍射，D错误。

故选B。

2.地震监测技术的主要原理是利用了地震发生后横波与纵波的时间差，由监测站发出的电磁波赶在监测站监测仪记录的地震横波波形图和振动图像，已知地震纵波的平均波速为6km／s，两种地震波都向x轴正方向传播，地震时两者同时从震源发出。

下列说法正确的是（）A.地震横波的周期为1sB.用于地震预警监测的是横波C.若震源位于地表以下144km ，则纵波、横波到达震源正上方的地表时间差为12sD.若将监测站显示的地震横波看成简谐横波，以0=t 时刻作为计时起点，则该振动图像的振动方程为810sin cm3y t π=【答案】C 【解析】【详解】A ．由题图振动图像可知地震横波的周期为32s 0.75s8T =⨯=A 错误；B ．由题图波动图像可知地震横波的波长为3kmλ=则地震横波的波速为=4km/s<6km s v v Tλ==纵横／因此用于地震预警监测的是纵波，B 错误；C ．若震源位于地表以下144km ，则纵波、横波到达震源正上方的地表时间差为144144s s 36s 24s=12s 46t ∆=-=-C 正确；D ．由题图可知10cmA =又角速度28rad/s 3T ππω==初相位180ϕ=︒则若将监测站显示的地震横波看成简谐横波，以0=t 时刻作为计时起点，则该振动图像的振动方程为810sin cm3y t π=-D 错误。

纳米蒙脱土对聚乙烯击穿和电导特性的影响

纳米蒙脱土对聚乙烯击穿和电导特性的影响张晓虹,高俊国,郭宁,张金梅,刘亚丽,胡海涛(哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,哈尔滨150040)摘要:为了探讨纳米蒙脱土对聚乙烯击穿性能和电导特性的影响,采用威布尔(W eibull)统计的方法分析了电介质的击穿场强,利用电导温度谱图分析了不同试样电导的温度特性,用扫描电镜(SEM )和原子力显微镜(A F M )对复合材料的微结构进行了表征。

研究了插层温度和电老化对聚乙烯复合材料击穿性能的影响及其电导的温度特性,以及电介质电击穿后结构的变化。

结果表明,用蒙脱土对聚乙烯进行改性能明显提高其击穿性能和改善电导特性:与纯聚乙烯相比,聚乙烯/蒙脱土复合材料试样具有明显的极性电介质的损耗特征,而且复合材料试样的绝缘电阻率在50~60 C 的温度范围内明显高于低密度聚乙烯(L DP E)的值;而耐电老化性能也有所提高:在电老化66h 后,其击穿场强是纯聚乙烯的1.10倍;并且蒙脱土与聚乙烯形成的强的相互作用区像交联点!等,能明显减少复合材料的电场破坏。

可见,纳米蒙脱土的加入有望提高聚乙烯的长期介电强度和耐温等级。

关键词:聚乙烯;纳米复合材料;击穿场强;威布尔分布;电气强度;电导中图分类号:T M 215 92;T M 855文献标志码:A 文章编号:1003 6520(2009)01 0129 06基金资助项目:国家自然科学基金(50377009;50677010)。

Project Su pported by National Natural Science Foundation of C hina(50377009;50677010).Influences of Nano montmorillonite on Breakdownand Electrical Conductivity of PolyethyleneZH ANG Xiao hong,GA O Jun guo,GUO Ning,ZH ANG Jin mei,LIU Ya li,H U H ai tao(Colleg e of Electrical and Electronic Eng ineer ing,H arbin University of Scienceand T echnolog y,H ar bin 150040,China)Abstract:T o inv est igat e t he dielectr ic pr operties of po ly mer lay ered silicate (PL S)nanocomposites,w hich ex hibit ex cellent t her mal and mechanical pro per ties,w e pr epar ed the polyethy lene/montmor illo nite nano co mpo sites by the melting intercalat ion process,analy zed the electr ical breakdo wn strength by the W eibull statist ical analysis,and de ter mined the mo rpholog y of the nano co mpo sites by means of scanning electr onic microscope (SEM )and atom ic fo rce micro sco pe (AF M ).M or eover ,w e focused on the character istics of electr ical breakdo wn and electr ical conductiv ity of the nano com posites.T he test r esults indicat e that electr ical br eakdow n st rength and insulation r esistance o f LDP E/O M M T is o bv iously higher than that o f L DPE,after 66ho urs electr ical ag ing,electr ical breakdo wn str eng th of L DPE/O M M T /C is 1.10times that of L DP E."int er action zo nes "may fo rm in L DP E and M M T such as cr osslinking po ints and it can r educe t he electr ic field damag e o f nanocom posites.It can be confirmed that polyethy lene impr oved by nano montmo rillo nite is pro vided w ith much hig her dielect ric strength and bett er heat r esistance pr operty than those of pure P E.Key words:po ly ethylene;nano composites;breakdo wn st rength;W eibull distributio n;elect ric strength;elect rical co nduct ivit y0 引言聚合物以其优越的电气和机械性能而被广泛用于电气绝缘领域,但是在使用过程中,电老化现象困扰着电气工程人员。