材料分析方法 期末考试总结
材料分析方法重点总结
材料分析⽅法重点总结1.(1)试说明电⼦束⼊射固体样品表⾯激发的主要信号、主要特点和⽤途。
(2)扫描电镜的分辨率受哪些因素影响? 给出典型信号成像的分辨率(轻元素滴状作⽤体积),并说明原因。
(3)⼆次电⼦(SE)信号主要⽤于分析样品表⾯形貌,说明其衬度形成原理。
(4)⽤⼆次电⼦像和背散射电⼦像在显⽰表⾯形貌衬度时有何相同与不同之处?答:(1)背散射电⼦:能量⾼;来⾃样品表⾯⼏百nm深度范围;其产额随原⼦序数增⼤⽽增多.⽤作形貌分析、成分分析以及结构分析。
⼆次电⼦:能量较低;来⾃表层5-10nm深度范围;对样品表⾯形貌⼗分敏感.不能进⾏成分分析.主要⽤于分析样品表⾯形貌。
吸收电⼦:其衬度恰好和SE或BE信号调制图像衬度相反;与背散射电⼦的衬度互补.吸收电⼦能产⽣原⼦序数衬度,即可⽤来进⾏定性的微区成分分析.透射电⼦:透射电⼦信号由微区的厚度、成分和晶体结构决定.可进⾏微区成分分析.特征X射线: ⽤特征值进⾏成分分析,来⾃样品较深的区域俄歇电⼦: 各元素的俄歇电⼦能量值低;来⾃样品表⾯1-2nm范围。
适合做表⾯分析.(2)影响因素:电⼦束束斑⼤⼩,检测信号类型,检测部位原⼦序数.信号⼆次电⼦背散射电⼦吸收电⼦特征X射线俄歇电⼦分辨率 5~10 50~200 100~1000 100~1000 5~10对轻元素,电⼦束与样品作⽤产⽣⼀个滴状作⽤体积(P222图)。
⼊射电⼦在被样品吸收或散射出样品表⾯之前将在这个体积中活动。
AE和SE因其本⾝能量较低,平均⾃由程很短,因此,俄歇电⼦的激发表层深度:0.5~2 nm,激发⼆次电⼦的层深:5~10 nm,在这个浅层范围,⼊射电⼦不发⽣横向扩展,因此,AE和SE只能在与束斑直径相当的园柱体内被激发出来,因为束斑直径就是⼀个成象检测单元的⼤⼩,所以它们的分辨率就相当于束斑直径。
BE在较深的扩展体积内弹射出,其分辨率⼤为降低。
X射线在更深、更为扩展后的体积内激发,那么其分辨率⽐BE更低。
材料分析方法总结
材料分析方法总结材料分析方法是一种用于研究材料性质和品质的科学手段。
随着科技的不断进步,各种材料分析方法也不断涌现,为我们认识材料的微观结构和性能提供了强有力的工具。
本文将就几种常见的材料分析方法进行简要介绍和分析。
一、X射线衍射(XRD)X射线衍射是一种通过材料中晶体的结构信息而研究物质性质的方法。
当X射线照射到晶体上时,由于晶体的晶格结构,X射线会发生衍射现象,形成特定的衍射图样。
通过分析和解读衍射图样,我们可以获得晶体的晶胞参数、晶体结构和晶体取向等信息。
该方法非常适合用于分析晶体材料、无定形材料和薄膜等样品的结构特性。
二、扫描电子显微镜(SEM)扫描电子显微镜是一种利用电子束与物质相互作用产生的信号来观察和分析材料微观形貌和结构的仪器。
相比传统光学显微镜,SEM具有更高的分辨率和放大倍数,可以观察到更小尺寸的样品结构和表面形貌。
通过SEM的图像分析,可以得到材料表面形貌、粒径分布、表面缺陷和微观结构等信息,对于材料的微观性能研究和质量控制具有重要意义。
三、傅里叶变换红外光谱(FTIR)傅里叶变换红外光谱是一种通过检测材料在红外波段的吸收和散射谱线,来研究材料组成和化学结构的方法。
物质的分子具有特定的振动模式,当红外辐射通过样品时,根据样品对不同波长的红外辐射的吸收情况,我们可以获得样品分子的化学键、官能团和其他结构信息。
因此,FTIR可用于鉴定和分析有机物、聚合物和无机物等材料。
四、热重分析(TGA)热重分析是利用材料在升温或降温过程中质量的变化来研究材料热特性和失重行为的方法。
在TGA实验中,材料样品被加热,同时装有高精度天平的仪器记录样品质量的变化。
通过分析反应前后质量变化曲线,我们可以推断样品中的各类组分和反应过程。
TGA在材料的热稳定性、相变行为、降解特性和组分分析等方面起着重要作用。
五、原子力显微镜(AFM)原子力显微镜是利用探测器的探针扫描物体表面的力的变化来观察样品的表面形貌和研究材料的物理性质。
材料分析测试方法考点总结
材料分析测试方法XRD1、x-ray 的物理基础X 射线的产生条件:⑴ 以某种方式产生一定量自由电子⑵ 在高真空中,在高压电场作用下迫使这些电子做定向运动⑶ 在电子运动方向上设置障碍物以急剧改变电子运动速度→x 射线管产生。
X 射线谱——X 射线强度随波长变化的曲线:(1)连续X 射线谱:由波长连续变化的X 射线构成,也称白色X 射线或多色X 射线。
每条曲线都有一强度极大值(对应波长λm )和一个波长极限值(短波限λ0)。
特点:最大能量光子即具有最短波长——短波限λ0。
最大能量光子即具有最短波长——短波限λ0。
影响连续谱因素:管电压U 、管电流 I 和靶材Z 。
I 、Z 不变,增大U→强度提高,λm 、λ0移向短波。
U 、Z 不变,增大I ;U 、I 不变,增大Z→强度一致提高,λm 、λ0不变。
(2)特征X 射线谱:由一定波长的若干X 射线叠加在连续谱上构成,也称单色X 射线和标识X 射线。
特点:当管电压超过某临界值时才能激发出特征谱。
特征X 射线波长或频率仅与靶原子结构有关,莫塞莱定律特定物质的两个特定能级之间的能量差一定,辐射出的特征X 射线的波长是特定。
特征x 射线产生机理:当管电压达到或超过某一临界值时,阴极发出的电子在电场加速下将靶材物质原子的内层电子击出原子外,原子处于高能激发态,有自发回到低能态的倾向,外层电子向内层空位跃迁,多余能量以X 射线的形式释放出来—特征X 射线。
X 射线与物质相互作用:散射,吸收(主要)(1)相干散射:当X 射线通过物质时,物质原子的内层电子在电磁场作用下将产生受迫振动,并向四周辐射同频率的电磁波。
由于散射线与入射线的波长和频率一致,位相固定,在相同方向上各散射波符合相干条件,故称相干散射→ X 射线衍射学基础 ()σλ-=Z K 1(2)非相干散射:X 射线光子与束缚力不大的外层电子或自由电子碰撞时电子获得一部分动能成为反冲电子,X 射线光子离开原来方向,能量减小,波长增加,也称为康普顿散射。
材料分析方法总结
材料分析方法总结材料分析是指对各种材料的成分、结构、性能等进行分析研究的方法。
在工程、科学研究和生产中,材料分析方法的选择和应用对于材料的质量控制、性能评价和新材料的开发具有重要意义。
本文将对常见的材料分析方法进行总结,以便读者对材料分析有一个全面的了解。
一、光学显微镜。
光学显微镜是一种常用的材料分析仪器,通过对材料进行放大观察,可以得到材料的表面形貌、组织结构等信息。
适用于金属、陶瓷、塑料等材料的观察和分析。
二、扫描电子显微镜(SEM)。
扫描电子显微镜是一种使用电子束来扫描样品表面并获取图像的仪器。
相比光学显微镜,SEM具有更高的放大倍数和更高的分辨率,适用于对材料表面微观形貌的分析。
三、X射线衍射(XRD)。
X射线衍射是一种通过照射材料表面并测量衍射图样来分析材料晶体结构的方法。
通过X射线衍射,可以确定材料的晶体结构、晶格常数等信息。
四、透射电子显微镜(TEM)。
透射电子显微镜是一种使用电子束穿透样品并形成透射电子图像的仪器。
TEM 可以观察材料的晶体结构、位错、界面等微观结构特征。
五、质谱分析。
质谱分析是一种通过对材料中的离子进行质量分析来确定材料成分的方法。
质谱分析可以对材料的元素组成、分子结构等进行准确的分析。
六、热分析。
热分析是一种通过对材料在控制温度条件下的热性能进行分析的方法,包括热重分析(TGA)、差示扫描量热法(DSC)等。
热分析可以得到材料的热分解特性、热稳定性等信息。
七、核磁共振(NMR)。
核磁共振是一种通过测量材料中核自旋的共振信号来分析材料成分和结构的方法。
NMR可以对材料的分子结构、化学环境等进行分析。
以上是常见的材料分析方法的简要总结,每种方法都有其适用的范围和特点。
在实际应用中,需要根据具体的分析目的和样品特点选择合适的分析方法,并结合多种方法进行综合分析,以确保获得准确、全面的分析结果。
希望本文对材料分析方法的选择和应用提供一定的参考和帮助。
材料分析方法总结
材料分析方法总结材料分析方法是指通过一系列科学技术手段对材料进行分析和测试,以获取材料的组成、结构、性能等信息的过程。
材料分析方法在材料科学领域具有重要意义,它为材料研究和工程应用提供了可靠的数据支持。
下面将对常见的材料分析方法进行总结和介绍。
一、光学显微镜。
光学显微镜是一种常用的材料分析仪器,它能够通过光学放大原理对材料进行观察和分析。
通过光学显微镜可以观察材料的表面形貌、结构特征和晶体形貌,对金相组织、晶体缺陷等进行分析。
光学显微镜操作简单,成本低,适用于金属、陶瓷、塑料等材料的分析。
二、扫描电子显微镜(SEM)。
扫描电子显微镜是一种高分辨率的显微镜,它通过电子束与样品相互作用,利用信号的不同来获取样品表面形貌、成分分布、晶体结构等信息。
SEM具有高放大倍数、高分辨率、能够对非导电材料进行分析等特点,适用于金属、陶瓷、复合材料等材料的表面形貌和微观结构分析。
三、X射线衍射(XRD)。
X射线衍射是一种利用X射线与材料相互作用来获取材料结构信息的方法。
通过X射线衍射可以确定材料的晶体结构、晶粒尺寸、晶格常数等信息,对于无机材料、金属材料、无机非金属材料的结构分析具有重要意义。
四、质谱分析。
质谱分析是一种通过对材料中各种元素进行分析和检测,以获取材料成分和含量信息的方法。
质谱分析具有高灵敏度、高分辨率、能够对微量元素进行分析的特点,适用于材料成分分析、材料表面成分分析等领域。
五、热分析。
热分析是一种通过对材料在控制温度条件下的物理、化学性质变化进行分析的方法。
常见的热分析方法包括热重分析(TG)、差热分析(DSC)、热膨胀分析(TMA)等,它们可以用于材料的热稳定性、热动力学参数、相变温度等方面的分析。
六、原子力显微镜(AFM)。
原子力显微镜是一种近场显微镜,它能够对材料表面进行原子尺度的表征和分析。
AFM具有高分辨率、三维表征、原子尺度的表面形貌分析等特点,适用于纳米材料、生物材料、薄膜材料等的表面形貌和性能分析。
材料分析方法总结
材料分析方法总结材料是现代工业中不可缺少的一环,而材料的质量也直接影响着产品的性能和品质。
为了保证材料的质量,科学家们在不断探索新的材料分析方法。
本文将对几种常用的材料分析方法进行总结。
1. X射线衍射法X射线衍射法是一种广泛应用于材料分析的非破坏性测试方法。
它通过将X射线投射到材料上,并记录反射和散射的X射线来分析材料的晶体结构和化学成分。
这种方法适用于分析晶体,陶瓷、金属、粉末、涂料等材料的结构。
2. 扫描电子显微镜(SEM)扫描电子显微镜(SEM)是一种通过扫描专用电子束来实现高分辨率成像的仪器。
它主要用于表面形貌和微观结构的分析。
这种方法适用于分析金属、陶瓷、高分子材料、纳米颗粒等材料。
3. 原子力显微镜(AFM)原子力显微镜(AFM)是一种利用扫描探针进行表面成像的技术。
探针末端的尖端可以感知为表面提供足够的分辨率和精度。
这种方法适用于对纳米颗粒、表面形貌、物性、焊点和电性进行研究。
AFM在纳米领域的研究中应用广泛。
4. 操作模态分析(OMA)操作模态分析(OMA)是一种实验模态分析技术,通过对振动信号的处理和分析来实现材料的动态特性分析。
这种方法适用于设计振动器件、安装大型机器及其分析结构和疲劳寿命。
在固体、液体、气体中的物理情况下可以应用到OMA分析中。
5. 热重分析(TGA)热重分析(TGA)是一种非常有用的方法,可以在微观和宏观水平上实现对材料特性的分析。
它利用热重量差法分析在升温和等温条件下,材料的重量以及重量变化和热学性质。
这种方法适用于材料的分解、氧化和变化温度的测定。
同时还可以提供实际应用中需要的材料密度、表面面积、孔隙度及扰动过程参数等信息。
在工程领域中,材料分析是非常重要的一环,实现高质量,健康和可持续的生产会更加有挑战和漫长。
因此,科学家们一直在不断寻找新的材料分析方法,并不断完善现有的方法。
综合以上几种方法的优缺点,选择合适的方法来分析材料,可以有效提高材料质量,减少生产成本,提升产品品质。
初中语文材料题答题分析方法技巧
初中语文材料题答题分析方法技巧考点检索:1.分析所提供的材料,按要求答题。
2.提取主要信息(包括主要内容,拟新闻标题,一句话新闻等)。
3.写出分析、探究后得出的结论。
4.从材料中提炼观点,根据材料给事物下定义。
5.针对材料发表看法,提出建议。
方法点拨:一、材料的分析与探究1.认真审题,明确要求,准确捕捉材料主要信息。
2.如果几则材料共同讲述一个主题,那在探究材料之间的共性的同时,更应探究它们的个性。
3.有些材料看似讲述不同的主题,其实只是形式不同而实质是相同的,对于这样的材料,我们可以进行分析比较,找出它们的共性,从而得出结论。
4.如果几则材料间存在逻辑关系,探究时可从因果关系等角度入手。
即如果材料是揭示结果的,就应找到得出这个结果的原因。
5.规范表达出探究结果。
二、信息的提取与概括(一)记叙性语段的信息提取记叙性语段:被陈述对象+陈述事实(记人记事类,具体就是:人物+事件)。
(1)拟写标题:消息的标题要求高度概括,以醒目的形式直接揭示消息的内容。
一般消息的标题为:人物+事件(记叙的两个要素)。
(2)拟写导语(一句话新闻)。
形式上:一句话新闻一般情况下以单句为主。
内容上:严格而完全地反映新闻事实。
以尽可能少的语言表达尽可能丰富的新闻内容:①时间,②地点,③人物(对象),④事件(过程结果),⑤原因(目的),⑥方法(措施,手段,途径)。
一般要求交代清楚"四个W--who,when,where,what"。
即"何人、何时、何地、何事"。
消息一般把重要的信息放开头部分来说,所以我们主要从语段开头部分了解所发生的事件。
(二)说明性语段的信息提取首先要明确所说明的对象是什么。
其次再看所说明对象的特点有哪些。
然后,用下定义的形式将其表述出来,一般形式是:"××是××"或者"××叫做××"的形式,具体就是:被定义的事物"是"+所具有的特点+"的"所从属的类别。
材料分析方法总结
材料分析方法总结材料分析方法是指一套用于对材料进行结构、成分、性能等方面的分析与测试的手段和技术。
材料分析方法的选择和应用能够帮助科研人员、工程师等从不同的角度了解材料的实际情况,进一步改进材料的性能,提高材料的应用价值。
本文将从几个主要的材料分析方法进行总结。
1.光学分析方法光学分析方法是利用光学原理对材料进行观测、测量和分析的方法。
常见的光学分析方法包括光学显微镜观察、扫描电子显微镜(SEM)观察、透射电子显微镜(TEM)观察等。
这些方法可以用来观察材料的表面形貌、内部结构、晶体缺陷等,对材料的性能和结构进行分析。
2.物理分析方法物理分析方法是通过对物理性质的测量与测试来分析材料的方法。
常见的物理分析方法包括热分析、电学测试、磁学测试等。
热分析方法可以通过对材料在不同温度下的热行为进行测试,了解材料的热稳定性、热膨胀性等;电学测试可以通过测量材料的导电、绝缘性能等来了解材料的电学特性;磁学测试可以测量材料的磁性,包括磁化率、磁导率等。
这些方法可以用来分析材料的物理性质以及材料与外界的相互作用。
3.化学分析方法化学分析方法是通过对材料进行化学性质的测量与测试来分析材料的方法。
常见的化学分析方法包括光谱分析、质谱分析、电化学分析等。
光谱分析可以通过测量材料对光的吸收、发射等来推断其成分,可以用来分析材料的种类、含量等;质谱分析可以通过测量材料中的分子或原子的质谱图谱来分析其化学成分;电化学分析可以通过测量材料在电场或电流的作用下的化学反应来分析其化学性质。
这些方法可以用来分析材料的成分、结构和化学性质等。
4.结构分析方法结构分析方法是通过对材料的晶体结构、分子结构等进行表征和分析来了解材料的性质和性能。
常见的结构分析方法包括X射线衍射分析、核磁共振分析、电子衍射分析等。
X射线衍射分析可以通过测量材料对X射线的散射来推断其晶体结构;核磁共振分析可以通过测量材料中原子核的共振频率来了解其分子结构。
这些方法可以用来研究材料的晶体结构、分子结构、晶格缺陷等。
材料分析方法知识总结
材料分析方法知识总结1.结构分析方法:(1)X射线衍射:通过测量材料中X射线的衍射图案,可以确定材料晶体的结构和晶格常数。
(2)扫描电子显微镜(SEM):通过扫描电子束和样品表面相互作用产生的信号,可以获得材料的形貌、尺寸和组成等信息。
(3)透射电子显微镜(TEM):通过透射电子和样品相互作用产生的信号,可以观察到材料的超微结构和晶体缺陷等信息。
(4)原子力显微镜(AFM):通过测量样品表面与探针之间的相互作用力,可以获得材料表面的形貌和物理性质。
2.组成分析方法:(1)X射线荧光光谱(XRF):通过测量样品放射出的特定波长的X射线,可以获得样品中元素的含量和分布。
(2)能谱分析(ES):通过测量材料中宇宙射线与样品相互作用产生的信号,可以确定样品中所有元素的含量和相对比例。
(3)质谱分析(MS):通过测量样品中的化合物分子或离子的质量-电荷比,可以确定样品的组成和相对分子质量。
(4)核磁共振(NMR):通过测量样品中原子核的回复信号,可以获得样品的结构和分子组成等信息。
3.性能分析方法:(1)热重分析(TGA):通过测量材料在加热过程中的质量变化,可以确定样品的热稳定性和热分解特性等。
(2)差示扫描量热分析(DSC):通过测量样品在加热或冷却过程中的热量变化,可以获得样品的热性能和热转变特性等信息。
(3)拉伸试验:通过施加拉力对材料进行拉伸,可以获得材料的机械性能,如强度、伸长率和断裂韧性等。
(4)电化学测试:通过测量样品在电解液中的电流、电压和电荷等参数,可以评估样品的电化学性能,如电容、电阻和电化学反应速率等。
4.表面分析方法:(1)扫描电子能谱(SEE):通过测量样品表面与电子束相互作用产生的特定能量的电子,可以获得材料表面的元素组成和化学状态等信息。
(2)原子力显微镜(AFM):通过测量样品表面与探针之间的相互作用力,可以获得材料表面的形貌和物理性质。
(3)X射线光电子能谱(XPS):通过测量样品表面受激电子的能量分布和能级结构,可以分析样品的化学组成和表面的化学状态。
材料分析测试方法考点总结
材料分析测试方法考点总结1.化学成分分析化学成分分析是材料分析测试的基础内容之一、它可以通过测定材料中的元素含量来确定材料的化学成分。
常用的化学成分分析方法包括:火花光谱分析、光谱分析、质谱分析、原子光谱分析等。
2.物理性能测试物理性能测试是评估材料力学性质的重要手段。
包括材料的硬度、强度、韧性、弹性模量等。
常用的物理性能测试方法有:拉伸试验、硬度测试、冲击试验、压缩试验、剪切试验等。
3.微观结构分析微观结构分析是检测材料内部组织和晶体结构的重要方法。
常用的微观结构分析方法包括:显微镜观察、扫描电子显微镜(SEM)观察、透射电子显微镜(TEM)观察、X射线衍射(XRD)分析等。
4.表面分析表面分析是研究材料表面化学组成、结构和形貌的重要手段。
主要包括表面形貌观察和分析、表面成分分析、表面组织分析等。
常用的表面分析方法有:扫描电子显微镜(SEM)观察、能谱分析(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)分析、原子力显微镜(AFM)观察等。
5.热分析热分析是通过对材料在不同温度下的热响应进行测定和分析,来研究材料热性能的一种方法。
典型的热分析方法包括:热重分析(TGA)、差热分析(DTA)、差示扫描量热分析(DSC)等。
6.包装材料测试包装材料测试是对包装材料的物理性能、化学性能、机械性能、耐久性能等进行测试评估的一种方法。
常用的包装材料测试方法有:抗拉强度测试、撕裂强度测试、温湿度测试、冲击测试、水汽透过性测试等。
7.表征技术表征技术是通过测定和分析材料的性质和性能,来获得材料的各种特征和参数的方法。
常用的表征技术包括:拉曼光谱、红外光谱、紫外-可见分光光度计、液相色谱-质谱分析等。
总结而言,材料分析测试方法主要涵盖了化学成分分析、物理性能测试、微观结构分析、表面分析、热分析、包装材料测试和表征技术。
掌握这些测试方法,可以有效评估和控制材料的质量、性能和性质,为材料科学和工程提供有力支持。
材料现代分析测试方法总结(2)
名词解释:晶带:晶体中,与某一晶向[uvw]平行的所有(HKL)晶面属于同一晶带,称为[uvw]晶带。
辐射的吸收:辐射通过物质时,其中某些频率的辐射被组成物质的粒子(原子、离子或分子等)选择性地吸收,从而使辐射强度减弱的现象。
辐射被吸收程度对ν或λ的分布称为吸收光谱。
辐射的发射:物质吸收能量后产生电磁辐射的现象。
辐射的散射:电磁辐射与物质发生相互作用,部分偏离原入射方向而分散传播的现象光电离:入射光子能量(hν)足够大时,使原子或分子产生电离的现象。
光电效应:物质在光照射下释放电子(称光电子)的现象又称(外)光电效应。
点阵消光:因晶胞中原子(阵点)位置而导致的|F|2=0的现象系统消光:晶体衍射实验数据中出现某类衍射系统消失的现象。
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。
衍射花样指数化:确定衍射花样中各线条(弧对)相应晶面(即产生该衍射线条的晶面)的干涉指数,并以之标识衍射线条,又称衍射花样指数化(或指标化)。
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。
特征X射线:射线管电压增至某一临界值,使撞击靶材的电子具有足够能量时,可使靶原子内层产生空位,此时较外层电子将向内层跃迁产生辐射即是特征X 射线。
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。
二次电子:入射电子从固体中直接击出的的原子的核外电子和激发态原子退回基态时产生的电子发射,前者叫二次电子,后者叫特征二次电子。
X射线相干散射:入射光子与原子内受核束缚较紧的电子发生弹性碰撞作用,仅其运动方向改变没有能量改变的散射。
X射线非相干散射:入射光子与原子内受到较弱的电子或者晶体中自由电子发生非弹性碰撞作用,在光子运动方向改变的同时有能量损失的散射。
材料分析方法(自总结)
第一章1 X 射线波谱连续X 射线谱:强度随波长连续变化的谱线称为连续X 射线谱。
连续X 射线谱实验规律(21iZU K I =,eUhc SWL =λ,ZU K 1=η): (1) 当提高管电压时,各波长X 射线的强度都升高,短波限和强度最大值对应的波长减小。
(2) 当保持管电压一定,提高管电流,胳膊长X 射线的强度一致提高,但短波限和强度最大值对应波长不变。
(3) 在相同的管电压和管电流下,阳极靶材原子序数Z 越高,连续谱强度越大,但短波限和强度最大值对应波长不变。
连续谱形成:大量电子多次碰撞靶材消耗能量,每碰撞一次产生一个光量子,且能量均小于短波限,产生了连续的不同波长的辐射,构成连续谱。
特征X 射线谱:在连续谱某些特定波长位置出现一系列强度很高、波长范围很窄的线状光谱,其波长是阳极靶材的特征,称为特征谱。
莫塞来定律:)(12σλ-=Z K ,原子序数越大,对应于同一系的特征谱波长越短。
特征X 射线形成(αK ):电子冲击阳极靶使K 层上电子变成自由电子,K 层出现空位,原子处于K 激发态,若L 层电子跃迁到K 层,原子转变为L 激发态,并辐射出X 射线光量子,此即为特征X 射线。
为了使连特/I I 尽可能高,管电压k 5)U ~(3=U 。
2 X 射线透射系数和吸收系数I I 为透射系数; l u 为线吸收系数,X 射线通过单位厚度物质的相对衰减量;m u 为质量吸收系数,X 射线通过单位面积上单位质量物质后强度的相对衰减量。
质量吸收系数334Z K m λμ≈,原子序数越大,对X 射线吸收能力越强;对一定的吸收体(Z ),X 射线波长越短,穿透能力越强。
吸收限:随波长的降低,m μ非连续变化,而是在某些波长位置突然升高,对应的波长即为吸收限。
吸收谱:带有特征吸收限的吸收系数曲线。
m u t u m l I I --==e e 03吸收系数突变现象解释光电效应:原子被入射辐射店里的现象。
材料分析方法复习总结
X射线:波长很短的电磁X射线的本质是什么?答:X射线是一种电磁波,有明显的波粒二象性。
特征X射线:是具有特定波长的X射线,也称单色X射线。
连续X射线:是具有连续变化波长的X射线,也称多色X射线。
荧光X射线:当入射的X射线光量子的能量足够大时,可以将原子内层电子击出,被打掉了内层的受激原子将发生外层电子向内层跃迁的过程,同时辐射出波长严格一定的特征X射线x射线的定义性质连续X射线和特征X射线的产生X射线是一种波长很短的电磁波X射线能使气体电离,使照相底片感光,能穿过不透明的物体,还能使荧光物质发出荧光。
呈直线传播,在电场和磁场中不发生偏转;当穿过物体时仅部分被散射。
对动物有机体能产生巨大的生理上的影响,能杀伤生物细胞。
连续X射线根据经典物理学的理论,一个带负电荷的电子作加速运动时,电子周围的电磁场将发生急剧变化,此时必然要产生一个电磁波,或至少一个电磁脉冲。
由于极大数量的电子射到阳极上的时间和条件不可能相同,因而得到的电磁波将具有连续的各种波长,形成连续X射线谱。
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。
因物质一定,原子结构一定,两特定能级间的能量差一定,故辐射出的特征X射波长一定。
4 简述材料研究X射线试验方法在材料研究中的主要应用精确测定晶体的点阵常数物相分析宏观应力测定测定单晶体位相测定多晶的织够问题.X 射线衍射分析,在无机非金属材料研究中有哪些应用?(8分)答:1. 物相分析:定性、定量2. 结构分析:a、b、c、α、β、γ、d3. 单晶分析:对称性、晶面取向—晶体加工、籽晶加工4. 测定相图、固溶度5. 测定晶粒大小、应力、应变等情况X射线衍射的几何条件是d、θ、λ必须满足什么公式?写出数学表达式,并说明d、θ、λ的意义。
(5分)答:. X射线衍射的几何条件是d、θ、λ必须满足布拉格公式。
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。
材料分析方法总结
材料分析方法总结材料分析是一门重要的科学技术,它在工程、材料科学、地质学、化学等领域都有着广泛的应用。
在材料分析中,我们需要运用各种方法来对材料的成分、结构、性能进行分析,以便更好地理解和利用材料。
本文将对常见的材料分析方法进行总结,希望能够对相关领域的研究者和工程师有所帮助。
首先,光学显微镜是材料分析中常用的方法之一。
通过光学显微镜,我们可以观察材料的形貌、颗粒大小、晶粒结构等信息。
这对于金属、陶瓷、塑料等材料的分析都非常有帮助。
同时,透射电子显微镜和扫描电子显微镜也是常用的分析工具,它们可以提供更高分辨率的图像,帮助我们观察材料的微观结构。
除了显微镜,X射线衍射也是一种常用的材料分析方法。
通过X射线衍射,我们可以确定材料的晶体结构和晶格参数,从而了解材料的晶体学性质。
X射线衍射在材料科学、地质学和化学领域都有着广泛的应用,是一种非常有效的分析手段。
此外,光谱分析也是材料分析中常用的方法之一。
光谱分析包括紫外可见吸收光谱、红外光谱、拉曼光谱等,它们可以用于分析材料的组成、结构和性能。
光谱分析在材料科学、化学和生物学领域都有着重要的应用,是一种非常有力的分析工具。
在材料分析中,热分析也是一种常用的方法。
热分析包括热重分析、差热分析、热膨胀分析等,它们可以用于研究材料的热稳定性、热分解过程、相变行为等。
热分析在材料科学、化学工程和材料加工领域都有着广泛的应用,是一种非常重要的分析手段。
最后,表面分析也是材料分析中不可或缺的方法。
表面分析包括扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线光电子能谱等,它们可以用于研究材料的表面形貌、化学成分和电子结构。
表面分析在材料科学、电子工程和纳米技术领域都有着重要的应用,是一种非常有效的分析手段。
综上所述,材料分析是一门重要的科学技术,它涉及到多个领域的知识和技术。
在材料分析中,我们可以运用光学显微镜、X射线衍射、光谱分析、热分析和表面分析等方法来对材料进行分析,从而更好地理解和利用材料。
材料分析方法总结
材料分析方法总结材料分析是指通过对材料的组成、结构、性能等方面进行研究,以获取有关材料特性和行为的信息。
在工程、科学研究和生产中,材料分析是非常重要的一项工作。
本文将对常见的材料分析方法进行总结,以便广大研究人员和工程技术人员参考。
一、光学显微镜分析。
光学显微镜是一种常见的材料表征工具,通过观察材料的形貌、颜色、结晶性等特征,可以初步了解材料的性质。
透射光学显微镜可用于金属材料、陶瓷材料等的分析,而反射光学显微镜则适用于表面分析和颗粒分析等。
通过光学显微镜分析,可以获得材料的晶粒大小、晶体结构、缺陷等信息。
二、扫描电子显微镜(SEM)分析。
SEM是一种能够提供高分辨率表面形貌和成分信息的分析工具。
通过SEM观察样品表面的形貌,可以获得材料的微观形貌特征,如表面粗糙度、颗粒大小等。
同时,SEM还可以结合能谱分析(EDS),用于获得材料的成分信息,如元素含量、元素分布等。
三、X射线衍射(XRD)分析。
X射线衍射是一种常用的材料结构分析方法,通过分析材料对X射线的衍射图样,可以得到材料的晶体结构、晶体参数、晶面取向等信息。
XRD分析适用于晶体材料、粉末材料等的结构表征,对于材料的相变、析出相、晶体取向等研究具有重要意义。
四、热分析(TG-DTA)分析。
热分析是一种通过对材料在不同温度下的质量、热量变化进行分析的方法。
常见的热分析方法包括热失重分析(TG)、差热分析(DTA)等。
通过热分析,可以了解材料的热稳定性、热分解特性、相变温度等信息,对材料的热性能研究具有重要意义。
五、原子力显微镜(AFM)分析。
AFM是一种能够提供材料表面形貌和力学性质信息的分析工具。
通过AFM可以获得材料的表面形貌、表面粗糙度、力学性能等信息,对于纳米材料、薄膜材料的表征具有独特优势。
综上所述,材料分析方法涵盖了光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射、热分析、原子力显微镜等多种手段,每种方法都有其独特的优势和适用范围。
在实际应用中,可以根据具体分析的目的和要求,选择合适的分析方法进行研究,以获得准确、全面的材料信息。
材料分析方法知识总结
材料分析方法第一部分一、X射线产生的基本条件。
1.产生自由电子;2.使自由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。
二、连续X射线产生的实质。
答:假设管电流为10mA,则每秒到达阳极靶上的电子数可达6.25X10(16)个,如此之多的电子到达靶上的时间和条件不会相同,并且绝大多数达到靶上的电子要经过多次碰撞,逐步把能量释放到零,同时产生一系列能量为hv的光子序列,这样就形成了连续X射线。
三、特征X射线产生的物理机制。
答:原子系统中的电子遵从泡利不相容原理不连续的分布在K/L/M/N 等,不同能级的壳层上,而且按能量最低原理从里到外逐层填充。
当外来的高速粒子动能足够大时,可以将壳层中某个电子击出去,于是在原来的位置出现空位,原子系统的能量升高,处于激发态,这时原子系统就要向低能态转化,即向低能级上的空位跃迁,在跃迁时会有一能量产生,这一能量以光子的形式辐射出来,即为特征X射线。
四、短波限、吸收限。
1.短波限:X射线管不同管电压下的连续谱存在的一个最短波长值。
2.吸收限:把一特定壳层的电子击出所需要的入射光最长波长。
五、X射线相干散射和非相干散射现象。
1.相干散射:当X射线与原子中束缚较紧的内层电子相撞时,电子振动时向四周发射电磁波的散射过程。
2.非相干散射:当X射线光子与束缚不大的外层电子或价电子或金属晶体中的自由电子相撞时的散射过程。
六、光电子、荧光X射线以及俄歇电子的含义。
1.光电子:光电效应中由光子激发所产生的电子/或入射光量子与物质原子中电子相撞时被激发的电子。
2.荧光X射线:由X射线激发所产生的特征X射线。
3.俄歇电子:原子外层电子跃迁填补内层空位后释放能量并产生新的空位,这些能量被包括空位层在内的临近原子或较外层电子吸收,受激发逸出原子的电子叫做俄歇电子。
七、X射线吸收规律和线吸收系数。
1.X射线吸收规律:强度为1的特征X射线在均匀物质内部通过时,强度的衰减与在物质内通过的距离x成比例,即-dI/I=udx.2.线吸收系数:即为上式中的u,指在X射线传播方向上,单位长度上的X射线强弱衰减程度。
期末考试:现代材料测试分析方法及答案
期末考试:现代材料测试分析方法及答案一、引言本文旨在介绍现代材料测试分析方法,并提供相关。
现代材料测试分析方法是材料科学与工程领域的重要内容之一,它帮助我们了解材料的性质和特性,为材料的设计和应用提供依据。
本文将首先介绍几种常见的现代材料测试分析方法,然后给出相应的。
二、现代材料测试分析方法1. 机械性能测试方法机械性能是材料的重要指标之一,它包括材料的强度、硬度、韧性等方面。
常见的机械性能测试方法包括拉伸试验、压缩试验、冲击试验等。
这些测试方法通过施加外力或载荷,测量材料在不同条件下的变形和破坏行为,从而评估材料的机械性能。
2. 热性能测试方法热性能是材料在高温或低温条件下的表现,它包括热膨胀性、热导率、热稳定性等方面。
常见的热性能测试方法包括热膨胀试验、热导率测试、热分析等。
这些测试方法通过加热或冷却材料,测量其在不同温度下的性能变化,从而评估材料的热性能。
3. 化学性能测试方法化学性能是材料在不同化学环境中的表现,它包括耐腐蚀性、化学稳定性等方面。
常见的化学性能测试方法包括腐蚀试验、酸碱浸泡试验等。
这些测试方法通过将材料置于不同的化学介质中,观察其在化学环境下的变化,从而评估材料的化学性能。
三、1. 机械性能测试方法的应用机械性能测试方法广泛应用于材料工程领域。
例如,在汽车工业中,拉伸试验可以评估材料的抗拉强度和延伸性,从而选择合适的材料制造汽车零部件。
在建筑工程中,压缩试验可以评估材料的抗压强度,确保建筑结构的稳定性和安全性。
在航空航天领域,冲击试验可以评估材料的抗冲击性能,确保飞机在遭受外力冲击时不会破坏。
2. 热性能测试方法的意义热性能测试方法对于材料的设计和应用非常重要。
通过热膨胀试验,我们可以了解材料在高温条件下的膨胀性,从而避免热膨胀引起的构件变形和破坏。
通过热导率测试,我们可以评估材料的导热性能,为热传导设备的设计提供依据。
通过热分析,我们可以了解材料在不同温度下的热行为,为材料的热稳定性评估提供依据。
材料分析方法总结
材料分析方法总结材料分析是指对各种材料的成分、结构、性能等进行分析和研究的过程。
在工程领域中,材料分析是非常重要的一项工作,它可以帮助工程师们更好地了解材料的特性,从而选择合适的材料用于工程设计和制造。
本文将对常见的材料分析方法进行总结,以便工程师们在实际工作中能够更好地应用这些方法。
首先,光学显微镜是一种常用的材料分析工具。
通过光学显微镜,我们可以观察材料的表面形貌和结构,了解材料的晶粒结构、晶界分布等信息。
同时,光学显微镜还可以用于观察材料的断口形貌,从而分析材料的断裂特征和断裂机制。
其次,电子显微镜也是一种常见的材料分析工具。
电子显微镜具有较高的分辨率,可以观察到材料的微观结构,包括晶粒、晶界、位错等。
通过电子显微镜,我们可以进一步了解材料的微观组织和形貌,为材料性能的分析提供重要信息。
除了显微镜,X射线衍射分析也是一种常用的材料分析方法。
X射线衍射可以用于确定材料的晶体结构和晶体取向,从而分析材料的晶体学性质。
通过X射线衍射,我们可以了解材料的晶体结构参数,包括晶格常数、晶胞结构等信息。
此外,热分析方法也是常用的材料分析手段之一。
热分析可以用于分析材料的热性能,包括热膨胀、热导率、热稳定性等。
通过热分析,我们可以了解材料在高温下的性能表现,为材料的选用和设计提供参考依据。
最后,光谱分析是一种非常重要的材料分析方法。
光谱分析可以用于确定材料的成分和化学结构,包括红外光谱、紫外-可见光谱、拉曼光谱等。
通过光谱分析,我们可以了解材料的分子结构、化学键性质等信息,为材料的性能评价提供依据。
综上所述,材料分析方法包括光学显微镜、电子显微镜、X射线衍射、热分析和光谱分析等多种手段。
这些方法可以帮助工程师们全面了解材料的结构和性能,为工程设计和制造提供科学依据。
在实际工作中,工程师们可以根据具体情况选择合适的分析方法,以便更好地应用在工程实践中。
大学建筑材料期末总结
大学建筑材料期末总结一、引言建筑材料是建筑工程的基础,对于建筑师和建筑工程师来说,了解和掌握建筑材料的性质和使用方法是至关重要的。
本学期,我学习了建筑材料的基本知识和相关理论,通过理论学习和实践操作,我对建筑材料有了更深入的认识和理解。
二、水泥与混凝土水泥是建筑材料中的重要组成部分,通过水泥的反应可以形成坚实的混凝土结构。
在学习水泥与混凝土课程中,我学习了水泥的生产过程、水泥的性质和应用、混凝土的配制与施工等方面的知识。
在实验室中,我亲自参与了混凝土的配制和制作过程,对混凝土的性能以及水泥与混凝土的关系有了更加直观的认识。
三、金属材料金属材料在建筑中起到了承重和连接的重要作用,包括钢筋、铁材等。
通过学习金属材料的性质和加工工艺,我了解到金属材料的强度、硬度和耐腐蚀性能对于建筑结构的稳定性和安全性是至关重要的。
四、木材和木质复合材料作为传统的建筑材料之一,木材具有良好的装饰性能和耐磨性能。
通过学习木材的结构和性质,我了解到木材的强度和耐久性取决于其纹理和年轮结构。
此外,我还学习了木质复合材料的生产工艺和应用范围。
木质复合材料具有木质材料的装饰性和耐久性,同时又能够克服木材的缺点,如容易受潮、容易变形等。
五、石材和石质复合材料石材是一种常用的建筑材料,具有高强度、耐火、耐磨、耐腐蚀等优点。
通过学习石材的种类和性质,我了解到不同种类的石材在建筑中的应用范围和要求是不同的。
此外,我还学习了石质复合材料的制作工艺和应用领域。
石质复合材料具有石材的装饰性和强度,同时又能够降低石材的成本和重量。
六、高分子材料高分子材料是一种新型的建筑材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀和良好的吸音性能。
通过学习高分子材料的种类和应用,我了解到在建筑领域中,高分子材料主要用于屋面防水、隔热、吸音和防火等方面。
七、砌体材料砌体材料是建筑中常用的墙体材料,包括砖、石等。
通过学习砌体材料的性质和施工工艺,我了解到砌体墙体的稳定性和强度取决于砌体的尺寸、材质和砌筑工艺。
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材料分析方法1.x射线是一种波长很短的电磁波,具有波粒二相性,粒子性往往表现突出,故x射线也可视为一束具有一定能量的光量子流。
X射线有可见光无可比拟的穿透能力,可使荧光物质发光,可使气体或其它物质电离等。
2.相干散射:亦称经典散射,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。
3.4.5.不相干散射:亦称量子散射,X射线光子与束缚力不大的外层电子,或自由电子碰撞时电子获得一部分动能成为反冲电子,X射线光子离开原来方向,能量减小,波长增加。
6.吸收限:物质原子序数越大,对X射线的吸收能力越强;对一定的吸收体,X射线的波长越短,穿透能力越强,表现为吸收系数的下降,但随着波长的的降低,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。
7.荧光辐射:由入射X射线所激发出来的特征X射线称为荧光辐射(荧光X射线,二次X射线)。
8.俄歇效应:由于光电效应而处于激发态的原子还有一种释放能量的方式,及俄歇效应。
原子中一个K层电子被入射光量子击出后,L层一个电子跃入K层填补空位,此时多余的能量不以辐射X光量子放出,而是以另一个L层电子活的能量跃出吸收体,这样的一个K层空位被两个L层空位代替的过程称为俄歇效应,跃出的L层电子称为俄歇电子。
9.光电子:当入射光量子的能量等于或大于吸收体原子某壳体层电子的结合能时,此光量子就很容易被电子吸收,获得能量的电子从内层溢出,成为自由电子,称为光电子。
原子则处于激发态,这种原子被入射辐射电离的现象即光电效应。
10.滤波片的作用:滤波片是利用吸收限两侧吸收系数差很大的现象制成的,用以吸收不需要的辐射而得到基本单色的光源。
11.布拉格方程只是获得衍射的必要条件而非充分条件。
12.晶面(hkl)的n级反射面(nh nk nl),用符号(HKL)表示,称为反射面或干涉面。
13.掠射角是入射角(或反射角)与晶面的夹角,可表征衍射的方向。
14.衍射极限条件:在晶体中,干涉面的划取是无极限的,但并非所有的干涉面均能参与衍射,因存在关系dsinθ=λ/2,或d>=λ/2,说明只有间距大于或等于X射线半波长的那些干涉面才能参与反射。
15.劳埃法:采用连续X射线照射不动的单晶体,因为X射线的波长连续可变,故可从中挑选出其波长满足布拉格关系的X射线使产生衍射。
16.周转晶体法:采用单色X射线照射转动的单晶体,并用一张以旋转轴为轴的圆筒形底片来记录。
17.粉末法:采用单色X射线照射多晶体,试样是由数量众多、取向混乱的微晶体组成。
18.吸收因数:由于试样本身对X射线的吸收,使衍射强度的实测值与计算值不符,为了修正这一影响,则在强度公式中乘以吸收因数。
19.温度因数:原子热振动使晶体点阵原子排列的周期性受到破坏,使得原来严格满足布拉格条件的相干散射产生附加的相差,从而使衍射强度减弱。
为修正实验温度给衍射强度带来的影响,需要在积分强度公式中乘以温度因数。
20.物相定性分析的原理:X射线衍射分析是以晶体结构为基础的。
每种结晶物质都有其特定的结构参数,包括点阵类型、单胞大小、单胞中原子(离子或分子)的数目及其位置等,而这些参数在X射线衍射花样中均有所反映。
尽管物质的种类有千千万万,但却没有两种衍射花样完全相同的物质。
某种物质的多晶体衍射线条的数目、位置及强度,是该种物质的特征,因而可以成为鉴别物相的标志。
21.如果不仅要求鉴别物相的种类,而且要求测量各物相的相对含量,就必须进行定量分析。
物相定量分析的依据:各相的衍射线的强度随该项含量的增加而提高。
由于各物相对X射线的吸收不同,使得“强度”并不正比于“含量”,而需加以修正。
22.非晶态物质最主要的特征是短程有序,长程无序。
非晶态与晶态结构的主要区别为长程无序。
结构均匀,各向同性也可视为非晶态材料的特征。
非晶态结构属于亚稳结构,因其自由能总较晶态为高,故有自发向晶态转化的趋势。
非晶物质的衍射图有少数漫散射峰组成,可利用此特征来鉴别物质属于晶态还是非晶态。
23.物体内应力引起衍射峰如何变化:(1)第一类内应力,宏观应力的衍射效应是使衍射线位移。
(2)第二类内应力,其衍射效应主要是引起线形的变化。
(3)第三类内应力,此类应力的存在使衍射强度降低。
24.X射线法通过测量弹性应变求得应力值。
25.电子波的有优势:电子波的波长要比可见光小5个数量级,可以明显提高显微镜的分辨率。
26.透射电子显微镜中用磁场来使电子波聚焦成像的装置是电磁透镜。
27.像差:分两类,即几何像差和色差。
几何像差是因为透镜磁场几何形状上的缺陷而造成的。
几何像差主要指球差和像散。
色差是由于电子波的波长或能量发生一定幅度的改变而造成的。
(1)球差,即球面相差,是由于电磁透镜的中心区域和边缘区域对电子的折射能力不符合预定的规律而造成的。
可以矫正。
(2)像散是由透镜磁场的非旋转对称而引起的。
可以用消像散器来校正。
(3)色差是由于入射电子波长(或能量)的非单一性所造成的。
28.衍射效应对分辨率的影响。
若只考虑衍射效应,在照明光源和介质一定的条件下,孔径角α越大,透镜的分辨率越高。
29.像差对分辨率的影响。
因为电磁透镜总是会聚透镜,所以球差便成为限制电磁透镜分辨率的主要因素。
提高电磁透镜分辨率的主要途径是提高加电压(减小电子束波长λ)和减小球差系数Ca。
30.景深:把透镜物平面允许的轴向偏差定义为透镜的景深,用Df表示;把透镜像平面允许的轴向偏差定义为透镜的焦长,用Dl表示。
31.透射电子显微镜是以波长极短的电子束作为照明源,用电磁透镜聚焦成像的一种高分辨率、高放大倍数的电子光学仪器,分三部分,即照明系统、成像系统和观察记录系统。
32.电子衍射的原理和X射线衍射的异同:(1)相同点:都是以满足(或基本满足)布拉格方程作为产生衍射的必要条件。
两种衍射技术所得到的衍射花样在几何特征上也大致相似。
多晶体的电子衍射花样是一系列不同半径的同心圆环,单晶衍射花样由排列得十分整齐的许多斑点组成,非晶态物质的衍射花样只是有一个漫散射的中心斑点。
(2)相异点:1)电子波的波长比X射线短得多,在同样满足布拉格条件时,它的衍射角θ很小,约为0.01rad<1°,而X射线产生衍射时,其衍射角最大可接近п/2。
这是两者之间区别的主要原因。
2)在进行电子衍射操作时采用薄晶样品,薄晶样品的倒易阵点会沿着样品厚度方向延伸成杆状,因此,增加了倒易阵点和埃瓦尔德球相交截的机会,结果使略为偏离布拉格条件的电子束也能发生衍射。
3)因为电子波的波长短,采用埃瓦尔德球图解时,反射球的半径很大,在衍射角θ较小的范围内反射的球面可以近似地看成是一个平面,从而也可以人为电子衍射产生的衍射斑点大致分布在一个二维倒易截面内。
4)原子对电子的散射能力远高于它对X射线的散射能力(约高出四个数量级),故电子衍射束的强度较大,适合于微区分析,且摄取衍射花样时曝光时间仅需要数秒钟。
33.超点阵斑点:当晶体内部的原子或离子产生有规律的位移或不同种原子产生有序排列时,将引起其电子衍射结果的变化,即可以使本来消光的斑点出现,这种额外的斑点称为超点阵斑点。
34.材料在凝固、相变和形变的过程中,晶体内的一部分相对于基体按一定的对称关系生长,即形成了孪晶。
35.晶体中基体和孪晶的对称关系:若以孪晶面为镜面,则基体和孪晶的阵点以孪晶面作镜面反映。
若以孪晶面得法线为轴,把图中下方的基体旋转180度也能得到孪晶的点阵。
36.消光距离:强烈的力学相互作用,使得I。
和Ig在晶体深度方向上发生周期性的振荡,振荡的深度周期叫做消光距离。
37.衍衬运动学的两个假设:1)双光束近似:假定电子束透过薄晶体试样成像时,除了透射束外只存在一束缴枪得衍射束,而其他衍射束却大大偏离布拉格条件,它们的强度均可视为零。
2)柱体近似:把薄晶体下表面上每点的衬度和晶柱结构对应起来处理的方法称为柱体近似。
38.等倾干涉:同一条纹相对应的样品位置的衍射晶面的取向是相同的(s 相同),即相对于入射束的倾角是相同的,所以这种条纹称为等倾干涉。
39.等厚干涉:40.衍衬运动学和动力学的区别在于,动力学理论考虑了透射束与衍射束之间的交互作用。
运动学理论适用于衍射晶面相对于布拉格反射位置有较大的偏离量。
41.电子探针的功能主要是进行微区分析。
42.应用波谱仪(WDS)进行元素分析时,应注意下面几个问题:1)分析点的位置。
在分析时必须使目的物和电子束重合,其位置正好位于光学显微镜目镜标尺的中心交叉点上。
2)分光晶体固定后,衍射晶面的面间距不变。
43.能谱仪(EDS)成分分析的特点:(1)优点,和波谱仪相比,能谱仪有以下优点:1)能谱仪Si(Li)晶体对X射线的检测效率比波谱仪高一个数量级。
2)能谱仪可在同一时间内对分析点内所有元素X射线光子的能量进行测定和计数,在几分钟内可得到定性分析结果,而波谱仪只能逐个测量每种元素的特征波长。
3)能谱仪的结构比波谱仪简单,没有机械传动部分,因此稳定性和重复性都很好。
4)能谱仪不必聚焦,因此对样品表面没有特殊要求,适于粗糙表面的分析工作。
(2)缺点:1)分辨率比波谱仪低。
2)因为Si(Li)检测器的钛窗口限制了超轻元素X射线的测量。
3)Si(Li)探头必须保持在低温状态,因此必须时时用液氮冷却。
44.样品在电子束的轰击下会产生各种信号:1)背散射电子:是被固体样品中的原子反弹回来的已部分入射电子,其中包括弹性背散射电子和非弹性背散射电子。
背散射电子样品表层几百纳米的深度范围,它不仅能用作形貌分析,还可以用来显示原子序数衬度,定性地用作成分分析。
2)二次电子:在入射电子束作用下被轰击并离开样品表面的样品原子的核外电子。
二次电子的能量较低,一般都是在表层5-10mm深度范围内发射出来的。
能非常有效地显示样品的表面形貌,不能用它来进行成分分析。
3)吸收电子:入射电子进入样品之后,经多次非弹性散射能量损失殆尽,最后被吸收。
吸收电子能产生原子序数衬度,同样也可以用来进行定性的微区成分分析。
4)如果被分析的样品很薄,那么就会有一部分入射电子穿过薄样品而成为透射电子。
其是由直径很小的高能电子束照射薄样品而产生的,可以利用特征能量损失电子配合电子能量分析器来进行微区成分分析。
5)特征X射线:当样品原子的内层电子被入射电子激发或电离时,原子就会处于能量较高的激发态,此时外层电子将向内层跃迁以填补内层电子的空缺,从而使具有特征能量的X射线释放出来。
如果我们用X射线探测器测到了样品微区中存在某一种特征波长,就可以判定这个微区中存在着相应的元素。
6)俄歇电子:在入射电子激发样品的特征X射线过程中,如果在原子内层电子能级跃迁过程中释放出来的能量并不以X射线的形式发射出去,而是用这部分能量把空位层内的另一个发射出去或使空位的外层电子发射出去,这个被电离出来的电子就被称为俄歇电子。