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文檔簡介

1、1、X射線產生的根本條件是什么? X射線的性質有哪些?答:X射線產生的根本條件:(1) 產生自由電子(2) 使電子做定向高速運動(3) 在其運動的路徑上設置一個障礙物,使電子突然減速。X射線的性質:X射線肉眼看不見,可使物質發出可見的熒光,使照相底片感光,使氣體電 離。X射線沿直線傳播,經過電場或磁場不發生偏轉,具有很強的穿透能力,可 被吸收強度衰減,殺傷生物細胞。2、連續X射線譜及特征X射線譜的產生機理是什么?答:連續X射線譜的產生機理:當高速電子流轟擊陽極外表時,電子運動突然受到阻止,產生極大的負加速度, 一個帶有負電荷的電子在受到這樣一種加速度時, 電子周圍的電磁場將發生急劇 的變化,必

2、然要產生一個電磁波,該電磁波具有一定的波長。而數量極大的電子 流射到陽極靶上時,由于到達靶面上的時間和被減速的情況各不相同,因此產生的電磁波將具有連續的各種波長,形成連續 X射線譜。特征X射線譜的產生機理:當X射線管電壓加大到某一臨界值 Vk時,高速運動的電子動能足以將陽極物 質原子的K層電子給激發出來。于是低能級上出現空位,原子系統能力升高, 處于不穩定的激發狀態,隨后高能級電子躍遷到K層空位,使原子系統能量降低重新趨于穩定。在這個過程中,原子系統內電子從高能級向低能級的這種躍遷, 多余的能量將以光子的形式輻射出特征 X射線。3、以表中的元素為例,說明X射線K系波長隨靶材原子序數的變化規律,

3、并加 以解釋?h =eVk,X 射線 K答:根據莫賽萊定律 /=K Z-,靶材原子序數越大,X射線K系波長越小。靶材的原子序數越大,對于同一譜系,所需激發電壓越高, 系波長越小4、什么是X射線強度、X射線相對強度、X射線絕對強度?答:X射線強度是指垂直于 X射線傳播方向的單位面積上在單位時間內通過的光子數目的能量總和。5、 為什么X射線管的窗口要用Be做,而防護X光時要用Pb板?答:-=e- m t,Be吸收系數和密度比擬小,強度透過的比擬大;而 Pb吸收系數10和密度比擬大,強度透過的比擬小。因此 X射線管的窗口要用Be做,而防護X 光時要用Pb板。6解釋X射線的光電效應、俄歇效應與吸收限,

4、吸收限的應用有哪些?答:光電效應:X射線與物質作用,具有足夠能量的 X射線光子激發掉原子K 層的電子,外層電子躍遷填補,多余能量輻射出來,被X射線光子激發出來的電子稱為光電子,所輻射的X射線稱為熒光X射線,這個過程稱為光電效應。 俄歇效應:原子在X射線光子的作用下失掉一個 K層電子,它所處狀態為K激 發態,當一個L2層電子填充這個空位后,就會有數值等于EL2-Ek的能量釋放出來,當這個能量EL2-EQEL,它就有可能使L2、L3、M、N等層的電子逸出,產 生相應的電子空位,而這被 Ka熒光X射線激發出的電子稱為俄歇電子,這個過 程稱為俄歇效應。7、 說明為什么對于同一材料其加a。答:導致光電效

5、應的X光子能量=將物質K電子移到原子引力范圍以外所需作的功 hVk=Wk ; hvka=EL-Ek =Wk-WL =hvk-hvL ; hVk疔EM-Ek=Wk-WM=hVk-hVMhVk 尸 hVk-hvM < hVk又 EL-Ek<EM-Ek 故 hVka<hVk3 所以 hVka<< hVkcV= 所以 2k<%F?ka入8、 一元素的特征射線能否激發出同元素同系的熒光輻射,例如,能否用Cu k a 激發出Cu k a熒光輻射,或能否用Cu kB激發出Cu ka熒光輻射?或能否用Cu ka X射線激發Cu L a熒光輻射?為什么?答:根據能量關系,M、

6、K層之間的能量差大于L、K成之間的能量差,K、L層 之間的能量差大于 M、L層能量差。由于釋放的特征譜線的能量等于殼層間的能量差,所以kB的能量大于k a的能量,k a能量大于La的能量。 因此在不考慮能量損失的情況下:1Cuka能激發Cuka熒光輻射;能量相同2CukB能激發Cuka熒光輻射;kB> ka3Cuka能激發CuLa熒光輻射;ko>La9、試計算當管電壓為50kV時,X射線管中電子在撞擊靶面時的速度與動能, 以及對所發射的連續譜的短波限和輻射光子的最大能量是多少?解:條件:U=50kv;電子靜止質量 m0=9.1 10-31kg ;光速 c=2.998 108m/s;

7、電子電量e=1.602 X0-19C;普朗克常數h=6.626 *0-3劃處電子從陰極飛出到達靶獲得的總動能E=eU=1.602X10-19CX50kv=8.01 10-18kJ由于E=m0V02/2,所以電子與靶碰撞時的速度為V0=(2E/m°)1/2=4.2為06m/s連續譜的短波限瓜的大小僅取決于加速電壓 乃(?)= 12400/v(伏) = ?輻射出來的光子的最大動能為 E0= h?0= hc/ 0i= 1.99 10-15J 10、計算0.071 nm(MoKa和0.154nm(CuK a的X射線的振動頻率和能量。解:對于某物質X射線的振動頻率C ;能量W=h ?其中:C為

8、X射線的速度108m/s;為物質的波長;h為普朗克常量為10 k = 6.625 10 34 J s 4.223 J s對于Mo K= 2.998 108m/s一90.071 10 9m4.223 1018 s 1Wk=h?1018 s 1= 2.797 10 15 J18 11.95 10 s_ 2.998 108m/s對于CuK一90.154 10 mWk =h? k = 6.625 10 34 J s 1.95 1018 s 1 = 1.29 10 15J11、欲用Mo靶X射線管激發Cu的熒光X射線輻射,所需施加的最低管電壓是 多少?激發出的熒光輻射的波長是多少?解:eVk=hc/入-3

9、48-19-10Vk X1034XX108><1019 >o<10)=17.46(kv)?0=1.24/v( nm )=1.24/17.46( nm )=0.071( nm)其中h為普郎克常數,其值等于X10-34e為電子電荷,等于x10-19c故需加的最低管電壓應kv,所發射的熒光輻射波長是納米。12、為使CuKa的強度衰減1/2,需要多厚的Ni濾波片?解:由丄二eI013、試計算將質量吸收系數Cu輻射中的IK o/IK B從提高到600的Ni濾片厚度Ni對CuK 3的2pm=350cm /g。解:Ikk 0emk tIkmk 0e又 b='5 卜=600 那

10、么8=e-t-8.9 t 45.7-3504=et=7.68 10-414、計算空氣對CrK «的質量吸收系數和線吸收系數假設空氣中只有質量分數80%的氮和質量分數20%的氧,空氣的密度為 1.29 >10-3g/cm3。解:+ cm2/g卩=mXp =30.18 x 1.2爐=3.80 10-2 cm-115、X射線實驗室中用于防護的鉛屏,其厚度通常至少為lmm,試計算這種鉛屏對于CuKx、MoKa和60KV工作條件下從管中發射的最短波長輻射的透射因數 各為多少?解:透射因數 I/I 0=e- mp, pbcm-3, t 對 CuK a,查表得 卩 m=585cmg-1,其透

11、射因數 I/I 0=e- mp=e=7.82 百289=1.13 1 0 7對 MoK a,查表得 卩 m=141cmg-1,其透射因數 I/I 0=e- mp=e=3.62 00=1.352 10 1216、用倒易點陣概念推導立方晶系面間距公式。Hhki=ha +kb +lc解: dhkl與其倒易點陣中的倒易矢量長度 Hhkl成反比dhklHhkl又因為立方晶系二4=山=*=口=丄=丄=1V V V a b cL* 貝U H hkl =h+k+lL*H hkl2 2hk二一+ + aal 2= Jh2+k2+l2aaa因此dhkla1 1 J M hklJh2+k2+l217、利用倒易點陣概

12、念計算立方晶系110和111面之間的夾角18、布拉格方程式中各符號的物理意義是什么?該公式有哪些應用?布拉格方程各符號物理意義:滿足衍射的條件為2dsin 9 =門入d為面間距,9為入射線、反射線與反射晶面之間的交角,稱掠射角或布拉格角,而2 9為入射線與反射線衍射線之間的夾角,稱衍射角,n為整數,稱反射級數,入為入射線波長。布拉格方程應用:布拉格方程是 X射線衍射分布中最重要的根底公式,它形式 簡單,能夠說明衍射的根本關系,一方面是用波長的X射線去照射晶體,通過衍射角的測量求得晶體中各晶面的面間距 d,這就是結構分析一X射線衍射 學;另一方面是用一種面間距的晶體來反射從試樣發射出來的X射線,

13、通過衍射角的測量求得X射線的波長,這就是X射線光譜學。該法除可進行光譜 結構的研究外,從X射線的波長還可確定試樣的組成元素。電子探針就是按這原理設計的。19、為什么說勞厄方程和布拉格方程實質上是一樣的 ?20、一束X射線照射在一個晶面上,除 鏡面反射方向上可獲得反射線外,在 其他方向上有無反射線?為什么?與可見光的鏡面反射有何異同?為什么? 答:有,滿足布拉格方程的方向上都能反射。可見光的反射只在晶體外表進行,X射線的反射是滿足布拉格方程晶體內部所有晶面都反射。21、a-Fe屬立方晶系,點陣參數。如用CrKaX射線(入=0.2291 nm)射,試求(110)(200)及(211)可發生衍射的掠

14、射角。解: 2dhkisin 9 =入彌rcsin丄=arcsin 爪"+宀匚2dhki2a=34.420.229初12+12+020=arcsin2 0.28660.2291 22+02+02200 0=arcsi n=53.072 0.28660 229W22+12+12211匸arcsin=78.242 0.286622、衍射線的絕對強度、相對強度、累積強度積分強度的物理概念是什么? 答:累積強度、絕對強度積分強度:某一組面網衍射的X射線光量子的總數。相對強度:用某種規定的標準去比擬各個衍射線條的強度而得出的強度相比照值,實際上是;由I累除以I0及一定的常數值而來。23、 影響

15、多晶體衍射強度各因子的物理意義是什么?結構因子與哪些因素有關系? 答:多重性因子、結構因子、角因子、溫度因子和吸收因子。結構因子只與原子在晶胞中的位置有關,而不受晶胞的形狀和大小的影響。24、某立方系晶體,其100的多重性因子是多少?如該晶體轉變成四方晶系,這 個晶面族的多重性因子會發生什么變化?為什么?答:立方系晶,其100的多重性因子是6: 100、100、010、010、001、 001;四方晶系,其100的多重性因子是 4: 100、100、010、010。25、金剛石晶體屬面心立方點陣,每個晶胞含8個原子,坐標為0, 0, 0、1/2,1/2,0、1/2,0,1/2、0,1/2,1/

16、2、1/4,1/4,1/4、3/4,3/4,1/4、3/4, 1/4, 3/4、1/4, 3/4, 3/4,原子散射因子fa,求其系統消光規律F2簡化表達式, 并據此說明結構消光的概念。解:Fhd=fjcos2 0 +cos2+cos2+cos22 2+ +cos22 2h k l + +4 4 4c 3h3kl3h k3lh3k3l ,2+cos2+ -+ -+cos2+ +cos 2+24444 44444h khlklhk l+fa sin 20+sin 2+ +sin 2一+一 +sin 2+sin 2+ + 2 2222244 43h3kl3h k3lh3k3l ,2+sin 2+s

17、in 2+ + +sin 2+ -+4444 4444426、有一四方晶系晶體,其每個單位晶胞中含有位于:0 , 1/2, 1/4、1/2, 0,1/4、1/2 , 0, 3/4、0, 1/2, 3/4上的四個同類原子,1試導出其F2的簡化表達式;(2)該晶體屬哪種布拉維點陣? (3)計算出(100)(002)(111)(001)反射的F值解Fhk嚴fa2cos20+-+- +cos224-+0+-L +cos2 -+0+ 3- +cos224240+ + 3-24+fa2sin2 0+出慚2 r0+i+sin2 戶訝慚2 0+r"227. NaCI晶胞中原子的位置如下:Na離子 0

18、、0、0,0、1/2、1/2,1/2、0、1/2, 1/2、1/2、0;Cl 離子 1/2、0、0, 0、1/2、0, 0、0、1/2, 1/2、1/2、1/2;Na和Cl離子的散射振幅分別為fNa+、fc,討論系統消光規律。Fhkl =f Na cos 20 +cos2h+ k +cos2 h + l+ cos2k l 222 22 2+2 .小hk+sin 2h lkl 2+f Na sin 20+sin 2+一 + 一 +sin 2+2 222 22上-2h+f Cl cos2 一_ k + cos2 一+clcos2 -+ cos2h +k l +22 2 2 2 2 2 +f C-2

19、sin 2h+sin2-+sin2-+sin2 h +-+ -22 2 2 2 2 228、CuKa射線(入k a =0.154r照射Cu樣品,Cu的點陣常數,試用布拉格 方程求其(200)反射的B角。解: 2dhkl sin0 = X (=arcsin入.=arcs in 2dhklX h2+k2+l22a(200) B=5.2529、表達粉晶徳拜照相法的根本原理。答:(1)由于粉末柱試樣中有很多結構相同的小晶粒,同時它們有著一切可能的 取向,所以某種面網dhkl所產生的衍射線是形成連續的衍射圓錐,對應的圓 錐頂角為4缶-l。(2)由于晶體中有很多組面網,而每組面網有不同的 d值,因此滿足布

20、拉格方程 和結構因子的所有面網所產生的衍射線形成一系列的圓錐, 而這些圓錐的頂角為 不同的4Ehkl0(3)由于底片是圍繞粉末柱環形安裝的,所以在底片上衍射線表現為一對對稱的弧線9 =45寸為直線,每對弧線代表一組面網dhki,每對弧線間的距離S為 4出k所張的弧度,即:S=R 4h9i。30、表達獲取衍射把戲的三種根本方法?它們的應用有何不同?答:實驗方法所用輻射樣品照相法衍射儀法粉末法單色輻射多晶體或晶體粉末樣品轉動或不轉徳拜照相機粉末衍射儀勞厄法連續輻射單晶體樣品固定不動勞厄照相機單晶或粉末衍射儀轉晶法單色輻射單晶體樣品轉動或擺動轉晶-回擺照相機單晶衍射儀31、說明用衍射儀進行多晶試樣的

21、衍射分析的原理和過程。答:衍射儀主要由X射線發生器、測角儀、輻射探測器及各檢測記錄裝置等部 分組成。通過X射線發生器產生X入射線,試樣在平面粉晶試樣臺上繞中心軸 轉動,在滿足布拉格方程的方向上產生 X衍射線,由探測器探測X衍射線強度, 由測角儀測定產生X射線衍射的9角。32、表達各種輻射探測器的根本原理。答:正比計數器氣體電離計數器的工作原理:由窗口射入的X射線光子會將計數器里的氣體分子電離,因為計數器內電場強度高,而且越靠近陽極絲越高, 這樣向陽極絲靠近的電子會被越來越高的電場加速,使之獲得足夠高的能量,以至于把其他氣體分子電離,而電離出來的電子又被加速到能進一步電離其他氣體 分子的程度,如

22、此逐級開展下去。|閃爍計數器的工作原理:衍射的 X射線光子進入計數器,首先照射到一種單晶 體上,單晶體發出可見光,一個 X光子激發一次可見光閃光,閃光射入光電倍 增管的光敏陰極上又激發出許多電子,任何一個電子撞到聯極上都從外表激發出 幾個電子,因為聯極至少有10個,每個聯極的電壓遞增100V,所以一個電子可 倍增到106-107個電子,這樣在外電路中就會有一個較大的電流脈沖。半導體計數器的工作原理:借助于電離效應形成電子 -空穴對,硅半導體的能帶 結構由完全被電子填充的價帶和局部被電子填充的導帶組成,兩者之間被禁帶分開,當一個外來的X光子進入,它把價帶中的局部電子激發到導帶,于是在價 帶中產生

23、一些空穴,在電場作用下,這些電子 -空穴對可以形成電流,在溫度和 壓力一定時,電子-空穴對的數目和入射的X光子能量成正比例關系。33、衍射儀掃描方式、衍射曲線上2 B位置及I的測量方法。 答:掃描方式:連續掃描和步進掃描。2 B位置測量方法:巔峰法、焦點法、弦中點法、中心線峰法、重心法。I測量方法:峰高強度、積分強度。34、簡要比擬衍射儀法與德拜照相法的特點。答:與德拜照相法相比,衍射儀法所具有的特點:簡便快速、靈敏度高、分辨能 力強、直接獲得強度I和d值、低角度區的2 B測量范圍大、樣品用量大、對儀 器穩定的要求高。35、晶胞參數的精確測定及具體方法有哪些?答:圖解外推法、最小二乘法、衍射線

24、對法。36、物相分析的一般步驟及定性鑒定中應注意的問題是什么 ?答:物相分析的一般步驟:用一定得實驗方法獲得待測試樣的衍射把戲, 計算并 列出衍射把戲中各衍射線的d值和相應的相對強度I,參考比照的X射線粉 末衍射卡片鑒定出試樣的物相。定性鑒定中應注意的問題:(1) d的數據比I/I1數據重要; 低角度線的數據比高角度線的數據重要;(3)應重視特征線;(4) 了解待測試樣的來源、化學成分、 物理性質以及用化學或物理方法對試樣進行預處理, 并借助于平衡相圖都有助于 正確快速地分析鑒定。37、從一張簡單立方點陣物質的德拜照片上,已求出四根高角度線條的B角(系由CuKx線所產生)對應的衍射指數,試用“

25、aos2B的圖解外推法求出四位有效數 字的點陣參數:HKL 5326204435412sin 0解: s=右 h2+k2+l2 =0.2291 只珀22 =0.7397 曲0' "2sin 72.68aobs22sin 0k h2+k2+l2 O.2291'6%2 =0.7408 cos2 043722s in 77.932si n81.11aobs3= !/2291 宀切2 =0.7424 co$0 2sin 0盤 2+k2+l2 0.229訂52+42+12coS2“ggaobs4 =0.7431 cos d 019952sin 92sin87.4438、根據上題

26、所給數據用柯亨法計算四位有效數字的點陣參數。解:52+32+22 sin2 72.68 + 62+22+02 sin2 77.93 + 42+42+32 sin281.11222 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 + 5 +4 +1 sin 87.44 =A 5 +3 +2+ 6 +2 +0+ 4 +4 +3+ 5 +4 +122292222222252+32+22 10si n 2 2 72.68 + 62+22+02 10si n 22 77.93 + 42+42+32 10s in 2 2 81.11 +B2 2 2 2+ 5 +4 +1 10sin 2

27、 87.442 2 2 2 2 210sin 2 72.68 sin 72.68 +10sin 2 77.93 sin 77.93 +10sin 2 81.11 sin 81.112 2 2 2 2 2 2 25 +3 +2 10sin 2 72.68 + 6 +2 +0 10sin 2 77.932 2+10sin 2 87.44 sin 87.44 =A 22222222+ 42 +42 +32 1 0sin2 2 81.11 + 52+42+12 10sin22 87.44+B22210sin22 72.68+ 10sin2277.93 2+ 10sin22 81.112+ 10sin2

28、2 87.44代入數據由 A=入 2 得 ac = 入=0.2291=0.74314ac2V4A V4 0.0237603439、 某陶瓷坯料經衍射定性分析為高嶺石、石英和長石原料組成,稱取樣品做衍 射實驗,其中它們的最強線各為1864、923、620CPS,參比強度各為、,定 量各原料的含量。40、試比擬光學顯微鏡成像和透射電子顯微鏡成像的異同。答:光學顯微鏡和透射電鏡顯微鏡成像的根本光學原理相似,區別在于使用的照明源和聚焦成像的方法不同,光學顯微鏡是可見光照明,玻璃透鏡聚焦成像,透 射電子顯微鏡用電子束照明,用一定形狀的磁場聚焦成像。41、電子的波長計算及電子光學折射定律的表述。12.25

29、V(1+0.978810-6V)sinvt1 / v1 v22eV1一J V2 _ 入sinVt2/v2 v172eV2m卜1入242、試計算真空中電子束在200KV加速電壓時,電子的質量、速度和波長。解:m= 口0J1-C29.11 102 =9.110002 10-313 108v=m2eV2 僥 10-19 200 103 =7.025 1089.110002 10-311 200 103 212.25,、V(1+0.9788 10-6V)0.02512.25 200 103(1+0.9788 10-6 200 103) 何謂靜電透鏡和磁透鏡?答:靜電透鏡:把能使電子曲折射聚焦的具有旋轉

30、對稱等電位曲面簇的電極裝置。磁透鏡:在電子光學系統中用于使電子波聚焦成像的磁場是一種非均勻磁場,把能使電子波聚焦的具有旋轉對稱非均勻的磁極裝置。 表達電磁透鏡的特點、像差,產生像差的原因。 答:電磁透鏡的特點:能使電子偏轉會聚成像,但不能加速電子;總是會聚透鏡; 焦距f、放大倍數M連續可調。 像差包括幾何像差球差、像散、畸變和色差: 球差是由電磁透鏡中近軸區域對電子束的折射能力與遠軸區域不同而產生的; 像 散是由透鏡磁場非旋轉對稱引起的; 色差是由于成像電子波長或能量變化引 起電磁透鏡焦距變化而產生的一種像差。 45、影響光學顯微鏡和電磁透鏡分辨率的關鍵因素是什么 ?如何提高電磁透鏡的 分辨率

31、? 答:影響光學顯微鏡分辨率的關鍵因素是入射光波長和數值孔徑; 影響電磁透鏡分辨率的關鍵因素是透鏡的像差和衍射效應所產生的散焦斑尺寸 的大小。提咼電磁透鏡的分辨率:確定電磁透鏡的最正確孔徑半角,使得衍射效應散焦斑與球差散焦斑尺寸相等,說明兩者對透鏡分辨率影響效果一致。46、試計算加速電壓為100KV時的電子束波長,當球差系數、孔徑半角a =1012.2512.25弧度時的分辨率。解:Q0.037?V(1+0.9788 10-6V)JOO 103(1+0.97 88 1 0-6 1 00 1 03)1313r0=0.49Cs4 嚴=0.49 0.88 10-3 40.037 10-10 4 =2

32、.2514?47、電磁透鏡的景深和焦深主要受哪些因素影響 ?說明電磁透鏡景深大、焦深長的原因 答:景深受分辨率和孔徑半角影響;焦深受分辨率、孔徑半角、透鏡放大倍數影 響。電磁透鏡景深大、焦深長的原因是因為其分辨率高、孔徑半角小。48、何謂景深與焦深?當厶r0=10 ?、a =1/弧度、M=3000<時,請計算Df與Dl 值。答:景深是透鏡物平面允許的軸向偏差;焦深是透鏡像平面允許的軸向偏差Df =2 r。tanr°2 1010-2=2000D =2 r0M 2 r0M = 2 r0M2 = 2 10 30002 =1 8mL= ta n=10-2= . 口49、何謂襯度?透射電

33、鏡有幾種襯度像?其原理是什么?答:襯度是指試樣不同部位由于對入射電子作用不同,在顯示裝置上顯示的強度差異。透射電鏡有三種襯度像:散射襯度像、衍射襯度像、相位襯度像。散射襯度像是由于樣品的特征通過對電子的散射能量的不同變成了有明暗差異 的電子圖像;衍射襯度是來源于晶體試樣各局部滿足布拉格反射條件不同和結構 振幅的差異;相位襯度是利用電子束透過樣品的不同局部后其透射波發生相位 差,將這相位差轉換為振幅差,實現圖像襯度。50、分別表達各種不同樣品復型樣品、粉末樣品、萃取復型樣品、經投影的二 級復型樣品、 薄膜樣品散射襯度像的形成原理。答:在未經投影的塑料一級或碳一級復型樣品中,A、B處只是t不同,A

34、>B,那么A處t大于B處t,那么A處對電子的散射能力就大,通過光闌參與成像的電子強度lAvlB,表現在觀察屏上就是B處比A處更亮,形成明暗差異的散射襯度 像;假設是粉末樣品、萃取復型及經投影的二級復型樣品,其A、B二處除t不同外,其他的如p (T a A等也會不一樣,同樣會造成該兩處將電子散射到物鏡 光闌以外的能力的不同;而對于薄膜樣品,那么是A、B二處除t相同之外,pc、 A等都不一樣。51、透射電鏡樣品制備方法有哪些?簡單表達它們的制備過程。答:粉末顆粒樣品:塑料支持膜一一將一種火棉膠的醋酸異戊酯溶液滴在蒸餾水外表上,瞬間就能在水面上形成厚度約200-300 ?的薄膜,將膜撈在專用樣

35、品銅網上即可。塑料-碳支持膜一一在塑料支持膜的根底上,再噴鍍一層很薄的碳膜。碳支持膜一一在制成塑料-碳支持膜以后,增加一道溶掉塑料支持膜的操作,使碳膜粘貼在樣品銅網上,即得到碳支持膜。復型樣品:塑料一級復型一一取一滴火棉膠的醋酸異戊酯溶液滴于清潔的已腐蝕的待研究 材料外表,枯燥后將其剝離材料外表即可得到塑料一級復型樣品。碳膜一級復型一一用真空蒸發設備在樣品外表蒸上50-300 ?厚的碳,并可用重 金屬投影,然后將其從樣品外表剝離即得碳一級復型樣品。塑料碳膜二級復型一一用醋酸纖維素膜或火棉膠等塑料制成第一次復型, 剝下后 對其與樣品的接觸面先投影重金屬然后再制作碳膜復型, 再去掉塑料膜就得到二

36、級復型樣品。萃取復型:利用一種薄膜如噴鍍碳膜把經過腐蝕的試樣外表的待研究相粒子粘附下來, 因為這些相粒子在膜上的分布仍保持不變, 所以萃取復型樣品可以直接觀察分析 研究對象的形狀、大小、分布及它們的物相。52、透射電鏡如何得到衍射把戲?答:電子衍射的把戲是聚焦在物鏡的背焦面上,只要調節中間鏡焦距,使其物平面與物鏡的背焦面重合,那么在觀察屏上得到衍射把戲像。53、表達單晶、多晶和非晶體衍射把戲的特征。答:單晶的電子衍射把戲由排列得十分整齊的許多斑點組成,多晶體的電子衍射把戲是一系列不同半徑的同心圓環,非晶體的電子衍射把戲只有一個漫射的中心54、有一立方多晶樣品拍攝的衍射把戲中, 各環的半徑分別為

37、、,試標定其KNoRjmm2 2Rj2/R12Nj. aFK=Rd111222333444值。?)K=k1+k 2 +k3 +k44= 16.9855、某合金析出相立方單晶電子衍射把戲如圖,OAOB = 0C=, ©二73°K=?,試確定各斑點的指數。斑點RjRj2Rj2/R12Nhklhkld=K/RA19615B14C14h1h2+k1k2+l1l2h1h2+k1k2+l1l2 =arccos=arccos=73h12+k12+l11 /h22+k22 +l 2275 VT456、表達掃描電鏡工作原理,它的工作方式主要有哪幾種?答:工作原理一一由電子槍發射能量為5-35

38、eV的電子,以其交叉斑作為電子源, 經二級聚光鏡及物鏡的縮小形成具有一定能量、一定束流強度和束斑直徑的微細 電子束,在掃描線圈驅動下,于試樣外表按一定時間、空間順序作柵網式掃描。聚焦電子束與試樣相互作用,產生二次電子發射,二次電子發射量隨試樣外表形 貌而變化。二次電子信號被探測器收集轉換成電訊號, 經視頻放大后輸入到顯像 管柵極,調制與入射電子束同步掃描的顯像管亮度, 得到反映試樣外表形貌的二 次電子像。工作方式發射方式、反射方式、吸收方式、透射方式、俄歇電子方式、X射線方式、陰極發光方式、感應信號方式57、二次電子、背散射電子的定義并寫出它們成像的特點。答:二次電子一一在入射電子束作用下被轟

39、擊出來并離開樣品外表的核外電子。 成像特點:對試樣外表狀態敏感,產額正比于 1/cos 0只有在輕元素或超輕元素 存在時才與組成成分有關;在收集柵加正壓時,具有翻越障礙、呈曲線進入探測 器的能力,使得試樣凹坑底部或凸起的反面都能清晰成像,而無陰影效應;像的空間分辨率高,適于外表形貌觀察。背散射電子被樣品中的原子核反射回來的一局部入射電子, 包括彈性背散射電子和非彈性背散射電子。成像特點:背散射電子能量較高,可直線進入探測器, 有明顯的陰影效應;產額隨原子序數增大而增多;既可以進行外表形貌觀察,也 可以用來定性地進行成分分析。58、掃描電鏡的工作性能是哪些?給出它們的表述式并加以說明。答:掃描電

40、鏡的工作性能主要包括放大倍數、分辨率和景深。放大倍數M=Ac/As入射電子束在樣品外表上掃描振幅為 As,顯像管電子束 在熒光屏上掃描振幅為Ac,那么在熒光屏上掃描像的放大倍數為 M=Ac/As。分辨率do=dmin/M總一一圖像上測量兩亮區之間的暗間隙寬度除以總放大倍數, 其 最小值為分辨率。景深 Ff= do/tan掃描電鏡掃描電子束發散度 B小,因此其景深比擬大。59、掃描電鏡如何制備樣品?答:塊狀試樣:對于塊狀導電材料,用導電膠把試樣粘結在樣品座上;對于塊狀非導電或導電性較差的材料,先進行鍍膜處理,在材料外表形成一層導電膜,然 后用導電膠把試樣粘結在樣品座上。粉末試樣:三種方法(1)

41、在樣品座上先涂一層導電膠或火棉膠溶液,將試樣'粉末撒在上面,待導電膠或火棉膠揮發把粉末粘牢后,用洗耳球將外表上未粘住的試樣粉末吹去;(2) 在樣品座上粘貼一張雙面膠帶紙,將試樣粉末撒在> 再鍍一層導電膜上面,用洗耳球將外表上未粘住的試樣粉末吹去;(3) 可將粉末制備成懸浮液滴在樣品座上,待溶液揮發,粉末附著在樣品座上60、OM、TEM和SEM的主要性能和比擬工程光學顯微鏡OM透射電鏡TEM扌日描電鏡SEM分辨率取大2?5?放大倍數1-2000100-80000020-200000景深0.1mm10 倍1 g100 倍與掃描電鏡相當10mm10 倍1mm100 倍1 pm1000

42、倍61、電子探針與掃描電鏡有何異同?電子探針如何與掃描電鏡和透射電鏡配合進 行顯微結構與微區化學成分的同位分析?答:電子探針用于成分分析、形貌觀察,以成分分析為主;掃描電鏡同樣用于形 貌觀察、成分分析,但以形貌觀察為主。62、電子探針X射線顯微分析根本原理是什么?答:用聚焦電子束電子探測針照射在試樣外表待測的微小區域上,激發試樣 中諸元素的不同波長或能量的特征X射線。用X射線譜儀探測這些X射線, 得到X射線譜。根據特征X射線的波長或能量進行元素定性分析,根據特 征X射線的強度進行元素的定量分析。63、試比擬波譜儀和能譜儀在進行微區化學成分分析時的優缺點。答:72、熱分析定義及熱分析技術的種類包

43、括哪些?答:熱分析是在程序控制溫度下,測量物質的物理性質隨溫度變化的一類技術。熱分析技術種類 質量:熱重分析;溫度:加熱曲線測定、差熱分析;熱量: 差示掃描量熱法;尺寸:熱膨脹法;力學特性:熱機械分析、動態熱機械法;聲 學特性:熱發聲法、熱傳聲法;光學特性:熱光學法;電學特性:熱電學法;磁 學特性:熱磁學法。73、差熱分析儀的根本原那么是什么?差熱曲線與溫度曲線如何測繪?答:溫度曲線一一直線表示試樣沒有熱效應,突變局部表示試樣有熱效應產生,突變升高表示放熱效應,突變下降表示吸熱效應。差熱曲線一一試樣未發生熱效應,那么厶T=0顯示一條水平直線;發生吸熱效應, T反向增大,出現方向向下的吸熱峰;發

44、生放熱效應, AT增大,出現方向向上的放熱峰。74、利用DTA曲線如何進行定性分析?答:根據曲線上吸放熱峰的形狀、數量、特征溫度點的溫度值,即曲線特定形態 來鑒定分析試樣及其熱特性。吸熱:溶化、氣化蒸發、脫水、脫溶劑、升華、熔化、吸收、解吸附、復 原。放熱:液化、固化、凝華、化學吸附、凝聚、吸附、氧化。吸熱-放熱:晶體轉變、分解、固相反響。75、利用DTA曲線如何進行定量分析?答:絕大多數采用精確測定試樣熱反響產生的峰面積或峰高的方法,然后以各種形式確定被測礦物在混合物中的含量。圖表法一一配制一系列混合物,在同一實驗條件下作出差熱曲線并測量峰面 積,按一定比例制成圖表縱坐標為峰面積,橫坐標為質

45、量,將各點連成實驗 曲線,相同實驗條件下作未知樣品的差熱曲線并測量峰面積,代入實驗曲線,得到未知試樣的質量。單礦物標準法一一先作出單一純潔礦物的差熱曲線并測量峰面積, 在相同實驗條件下作出混合物的差熱曲線并測量峰面積,代入公式mi二maAi。Aa面積比法一一混合物由a和b兩種物質組成,各自有熱效應峰出現在 DTA曲線上并能區別開,設混合物中a為x摩爾,b為1-x摩爾,那么有Aa=K x。A b 1-x76、影響DTA曲線形態的因素是哪些?答:儀器因素一一爐子的形狀和大小、樣品支持器、坩堝 熱電偶。實驗條件一一升溫速率、氣氛、壓力。試樣一一試樣用量、試樣粒度尺寸、參比物、稀釋劑。77、以普通陶瓷

46、原料由高嶺、石英、長石組成為例,分析其可能出現哪些熱 效應。答:高嶺土 一一 110C左右熱效應,500 E左右熱效應,1000C左右熱效應。 石英一一573 E左右熱效應,870C左右熱效應,1470C左右熱效應。長石一一1100C左右熱效應。78、粘土類礦物在加熱過程中主要熱效應的實質是什么?答:高嶺土吸附水和結構水的排出、晶相的轉變。石英不同晶相間的轉變。長石熔融。79、粘土礦物常見的熱效應有哪幾種?答:高嶺土 400-650C結構水的排出、930-1000 E無定型氧化鋁重結晶為丫氧化鋁或富鋁紅蛭石和硅線石的產生。膨潤土 100-200C吸附水的排出、500-600C結構水的排出、90

47、0-1000C產生 尖晶石和石英。瓷石 100-150C吸附水的排出、550-650 E結構水的排出、900-1100C產生尖 晶石和石英。80、繪出高嶺石與多水高嶺石的 DTA曲線,并討論峰的熱效應實質,對這兩種 礦物進行DTA分析時應注意什么問題?高嶺土 一一400-650C結構水的排出、930-1000C無定型氧化鋁重結晶為 丫氧化鋁 或富鋁紅蛭石和硅線石的產生。多水高嶺土 100-200C吸附水的排出、400-650C結構水的排出、930-1000C 無定型氧化鋁重結晶為丫氧化鋁或富鋁紅蛭石和硅線石的產生。81、TG原理及在陶瓷工業中的主要具體應用。答:許多物質在加熱或冷卻過程中除產生熱效應外,往往伴隨有質量變化,利用物質質量變化的特點,可以區別和鑒定不同的物質。應用一一陶瓷原料的組分定性、定量;無機和有機化合物的熱分解

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