华理材料研究方法复习题

• 透射电镜的结构：光学成像系统(照明部分、成像放大、图像观察
记录、样品台)、真空系统和辅助系统（电气系统）
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透射电镜的制样要求及样品类型，SEM在制样 方面有何不同 电子显微分析技术的主要用途 放大图像—微形貌和显微结构，组成与成分， 电子衍射—晶体结构与缺陷等 透射电镜与扫描电镜的异同点
物理信号分析试样的微区形貌、晶体结构和化学组成，主要有透射电镜TEM、 扫描电镜SEM、电子探针EPMA等。
• 电子与物质相互作用产生的物理信号：二次电子、背散
射电子、透射电子、吸收电子、特征X射线、阴极荧光、束感生效应等。
• 透射电镜的工作原理与wenku.baidu.com程：电子枪电子束样品物理
信号物镜、中间镜、投影镜荧光屏
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• 主要离子源：EI、CI、FAB、ESI、APCI、LD、GD、SI、
FI、FD、SS、IT
• 质量分析器：单聚焦、双聚焦、四极杆、离子阱、飞
行时间、激光解吸、傅立叶变换等）
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• 质谱的性能指标：分辨率、灵敏度、质量及准确度 • 有机质谱提供的信息： ⑴ 相对分子质量 ⑵ 分子式(样品的元素组成)
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EPMA
22. 电子探针分析的基本原理
23. 电子探针的主要分析方法
24. 能谱分析与波谱分析有何异同点
25. 电子探针对材料成分分析与EDXRF成分分析 有何异同点？
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MS
26. 质谱分析的基本原理。 27. 质谱仪的种类。 28. 质谱仪的组成及组成部分的作用。 29. 质谱图上出现的主要离子类型。 30. 有机质谱的主要用途。 31. 质谱仪中离子源的作用及常用的离子源种 类。
焦、双聚焦、四极杆、离子阱、飞行时间、激光解吸、傅立 叶变换等）
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• 质谱的基本原理：
• 质谱的表示方法：图（横-质荷比，纵-相对强度）；
表（质荷比和相对强度）
• 主要离子类型：分子离子、同位素离子、碎片离子、
亚稳离子、多电荷离子等
• 主要裂解方式： 有机分子的裂解、σ ―断裂、α
断裂和重排断裂。
13. TEM的原理与方法
14. TEM样品的制备与要求
15. 图像衬度的概念， 16. TEM的主要图像衬度 17. TEM的特点及主要用途
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SEM
18.扫描电镜的基本原理。 19.扫描电镜的结构和特点（与TEM进行对 比）。 20.扫描电镜图像衬度的产生原因、类型及主 要特点。 21.扫描电镜的在材料研究中的主要用途。
1. 复习题
XRD和EDXRF
1. X射线的波长范围大致为多少？X射线产生的 基本原理及X射线管的基本结构。 2. X射线谱的基本类型及其特点。
3. 描述X射线与物质的相互作用（X射线与物质 相互作用产生的物理效应或物理信号） 4. X射线衍射的几何条件(布拉格方程或定律)
5. X射线分析的方法主要有哪些？各自的特点 是什么？（注意与的变化情况）
– 单晶：劳埃法（ 变，不变）和转晶法（不变， 部分变化） – 粉晶：照相法（ 不变，变化）和衍射仪法（不变， 9 变化）
• X射线衍射的应用——物相分析 – 原理
– 过程或步骤
– 索引 • 字母索引 • 哈氏索引 • 芬克索引
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• 电子显微分析：是利用聚焦电子束与试样物质相互作用产生的各种
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考试要点
X射线谱有连续X射线和特征X射线。
• X射线：是一种电磁波，波长为0.01-10nm，具有波粒二象性。
• X射线的产生：任何高速运动的电子突然减速，一般由X射
线机、同步辐射源等产生。X射线机包括热阴极、阳极（靶）和 窗口等，处于高真空状态。
• X射线与物质的作用：散射、吸收和透过 • X射线衍射的条件——布拉格方程 • X射线衍射的方法
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• 性能指标：15-20万倍；分别率；景深大，
立体感强。
• 图像及其衬度
– 二次电子像：形貌衬度，成分和相位衬度
– 背散射电子像：形貌衬度和成分衬度
• 样品制备：简单，块状样或粉末；样品为
25mm，非导电样品需镀膜（Pt/Au/C）
• 应用：图像，成分
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• 聚焦电子束（电子探针） • 试样表面微区(1m) • 产生不同波长或不同能量的特征X射线 • 利用EDS或WDS分析其能量或波长（比较两
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XRD和EDXRF
6. X射线衍射物相分析的基本原理。
7. 说明X射线衍射仪法定性分析物相组成的基 本过程。
8. 何为X射线和荧光X射线？
9. X射线荧光光谱分析的基本原理及主要用途。 10. X射线分析的主要用途。
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TEM
11. 电子与固体物质相互作用可以产生哪些物理信 号，各有什么特点？
12. 电子显微镜的原理及主要类型
者的优缺点）
• 根据特征X射线的能量或波长及其强度得出
试样中所含元素的种类和含量
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• 镜筒部分与扫描电镜基本相似，有一套X射 线谱仪系统 • 分析区为微区，不破坏样品——可分析包裹 体成分 • 分析元素范围：Be-U或Na-U
• 绝对灵敏度高，最小检测极限为0.001%0.01% • 样品应有抛光面，具有良好的导电性，否则 需要镀Au、C等。
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EPMA主要分析方法及应用
• 点分析
• 线分析
• 面分析
• 主要进行微区定量和定性化学成分 分析
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• 质谱：按照离子的质荷比的大小依次排列的谱图。通过
对被测样品离子质荷比的测定来进行分析的一种分析方法
样品
离子化
不同离子 质谱
电场、磁场
定性定量 分析样品
离子按质 荷比排列
• 质谱分类：应用（有机、无机等），质量分析器（单聚
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MS
32.质谱仪中质量分析器的主要类型； 33.无机质谱的常见类型及主要用途；
34.有机质谱与无机质谱有何异同；
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光电子能谱
35.电子能谱主要有哪些类型？
36.电子能谱分析的基本原理及分析对象。
37.XPS的特点
38.XPS定性分析的一般步骤 39.光电效应及产生的物理信号
40.XPS和AES主要异同点
图像衬度及其类型
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• SEM是利用微细电子束在样品表面上扫描成
像，主要成像信号为二次电子、背散射电子
和吸收电子等。
• 特点：大样品制样简单；景深大；放大倍数 大，具有一定的分别率等。 • 结构：由电子光学系统（镜筒）、偏转系统 （扫描系统）、信号探测放大系统、图象显 示记录系统、真空系统和电源系统等。