国科大材料分析方法-测试题.pdf

材料分析方法材料分析方法 第一章第一章 X 射线衍射原理射线衍射原理 一、填空题 1、产生 X-射线必须具备的基本条件：产生自由电子，加加速电子使其高速定向运动，在电子运动路径上设 置障碍物。 2、X-射线的本质是 一种电磁波，它具有 波粒二象性。 3、X-射线的波长范围为 100.01nm；用于晶体结构分析的 X-射线波长为 0.250.05nm；用于材料探伤 的 X-射线波长为 0.10.05nm。 一般波长短的 X-射线称为 硬 X-射线 (0.1nm)， 波长长的X-射线称为 软 X-射线 (100.1nm)。 4、X-射线管发射出的 X 射线分为 连续 X 射线谱 和 标识 X 射线谱 两类。 5、当一束 X 射线通过物质时，其能量可分为三部分，即一部分 被散射，一部分 被吸收，而其余部分则 透过物 质继续沿原来的方向传播。 6、晶体具有如下共同性质：均匀性、各向异性、自范性和 固定的熔点。 7、在晶体结构或空间点阵中，平行于同一个方向的所有晶面族称为一个 晶带，该方向则称为 晶带轴。 8、产生衍射的充分条件：满足布拉格方程且 FHKL 0。 9、由于结构因子 FHKL0 而使衍射线消失的现象称为 系统消光，它分为：点阵消光、 结构消光。 二、计算题 1、当管电压为 20kV 时，X-射线谱的短波限 0是多少？ 2、晶面夹角的计算：在立方晶系中，(111)晶面与(001)晶面的夹角。 三、论述题 1、X 射线的本质是由于电子运动状态被改变时发出的电磁波，所以连续谱与标识谱在产生条件上没有区 别，只是标识谱需要的加速电压大一些，且此时连续谱被抑制不产生而已。 不对，连续谱与标识谱产生的来源不同。连续谱是高速电子受到靶的抑制作用，速度骤减， 电子动能转化 为辐射能所产生的电磁波， 其与靶材料无关； 标识谱是靶原子受到高速电子轰击后， 内层电子跃迁产生电 磁辐射而形成的，标识谱是连续谱与标识谱线的叠加，与加速电压无关，而与靶材料有关。 2、 在操作 X 射线衍射分析时， X 射线管之所以发热是因为操作不当引起的， 尤其是选择了错误的滤波片， 因为错误的滤波片会吸收过多的线而不是应该吸收的，线能量大于，所以引起发热。正确的做 法应该选原子序数比靶材和样品两者中最大的原子序数大 12 的滤波片。 不对， X 射线管发热是正常现象， 因为高速运动的电子与物质碰撞时被突然减速或停止运动， 其大部分动 能（99%）转变为热能使物体升温。滤波片过厚，它对 K的吸收也增加，K的强度会大幅下降。滤波 片的材料应根据 X 射线源阳极靶材决定，滤波片的厚度由吸收定律计算：当 Z靶40 时，Z滤片=Z靶2。 四、作图题 绘制立方系111晶系的过倒易点阵坐标原点的倒易点阵面(111)*，已知正点阵常数为单位长度。 1）用试探法，并根据晶带定律。可找出不共线的两个倒易点。例如，1-10及10-1，代入晶带定律中， 可得： 1 1 + 1 (-1) + 0 1 = 0 1 1 + 1 0 + 1 (-1) = 0 故这两个点都属于111晶带。 2）计算这两个点的倒易矢量的长度比及两个倒易点代表的晶面的夹角： 3）按 r*1-10及 r*10-1的长度与夹角，画出三个倒点：000，1-10 及 10-1， 这三个点构成了倒易面的单元 。 4）根据点阵的周期性特征，利用矢量平移法和向量加法，画出整个倒易阵点平面上其它点。 第二章第二章 X 射线衍射技术及其应用射线衍射技术及其应用 一、填空题 1、X 射线衍射主要的实验方法有：粉末法、劳厄法、转晶法。 2、劳厄方法是 将“白光”X 射线照射到不动的单晶体上得到花样的方法，又分为 透过法 和 背射法。 3、 转晶固相法是 用单色光照射转动的单晶体， 由晶体发生的衍射线束在底片上形成分立的衍射斑点， 构成 转晶相。 4、粉末衍射仪主要由 X 射线发生系统、测角及探测控制系统、记数据处理系统 三大部分组成，核心部 件是 测角仪。 5、粉末衍射仪的工作方式包括 连续扫描 和 步进扫描。 6、在连续扫描中，试样和探测器以 1：2 的角速度作匀速圆周运动。 7、物相定量分析的原理是：衍射线的强度或相对强度与物相在样品中的含量相关，包括直接对比法，外 标法，内标法。 9、物相的定性分析是 将实验测定的衍射花样与已知标准物质的衍射花样比较，从而判定未知物相。 10、 残余应力分为 宏观残余应力 和 微观残余应力， 宏观残余应力 又称为第一类应力， 它是 弹性应力， 存在于 物体整个宏观 尺寸，它的存在使晶体中的晶面 面间距 发生改变。 二、简答题 1、在 X 射线粉末衍射分析方法中，准备样品时应该注意哪些问题？ (1)样品颗粒的细度应该严格控制，过粗将导致样品颗粒中能够产生衍射的晶面减少，从而使衍射强度减 弱，影响检测的灵敏度；样品颗粒过细，将会破坏晶体结构，同样会影响实验结果。 (2)避免颗粒发生定向排列，从而影响实验结果。 (3)防止外加物理或化学因素而影响试样其原有的性质。 2、在衍射仪上，如何优化操作，获得良好的衍射结果？ (1)选择合适的试验参数： a 狭缝：接收狭缝越小，峰强越小，角度分辨率也越好。接收狭缝窄于光束宽度的时候，强度正比于接收 狭缝宽度，接收狭缝宽于光束宽度的时候会带来峰形畸变。 b 扫描速度：较低的扫描速度有利于曲线的拟合，不会损失信息。但速度过低会影响测试效率。 c 时间常数：半宽时间(s)=1/2（接收狭缝宽度( )/扫描速度( /min)） 60。 d 步进速度：步进速度影响衍射峰的形状，速度过低峰会变尖锐，速度过高峰会变宽。 e 步进时间：同上（步进速度=步长/步进速度）。 (2)根据所测得样品选择合适的 X 射线光管阳极靶材料以及滤光片。严格控制样品粒度，避免压得太实， 并防止样品污染。 3、X 射线应力测定方法，它们各有什么特点？哪一种更正确？ (1)同倾法：其几何特点是测量方向平面和扫描平面重合。 (2)侧倾法：特点是测量方向平面与扫描平面垂直。 实际应用中同倾法受限较多，测量范围较小。比较之下，侧倾法具有可测量复杂形状工件的表面残余应 力，可利用较低角度衍射线进行应力测定以及测量精度高等优点。 三、计算题 1、 根据数据计算面间距， 并给出一种检索方法的排序。 某材料的衍射谱峰数值如下： 25.08 (m)、 28.96 (vs)、 41.4 (s)、48.5 (m)、51.4 (w)、60.08 (vw)、78.04 (w)。（s=strong、m=medium、w=weak、v=very） 采用 Cu 的 K，波长为 1.5418，根据布拉格方程 2dsin=，所以 d=/2sin，因此： 21=25.08 1=12.54 d1=/2sin1=0.3551nm (m) 22=28.96 2=14.48 d2=/2sin2=0.3083nm (vs) 23=41.4 3=20.7 d3=/2sin3=0.2181nm (s) 24=48.5 4=24.25 d4=/2sin4=0.1877nm (m) 25=51.4 5=27.7 d5=/2sin5=0.1778nm (w) 26=60.08 6=30.04 d6=/2sin6=0.1540nm (vw) 27=78.04 7=39.02 d7=/2sin7=0.1224nm (w) 采用芬克（Fink）索引对 d 值进行排列： 第一次：d1d5d2d6d3d7d4 第二次：d2d5d3d6d4d7d1 第三次：d3d5d4d6d1d7d2 第四次：d4d5d1d6d2d7d3 2、在劳厄衍射方法中，当 X 射线以晶体的方向入射一个立方晶系的单晶体时，在接收屏上出现了 呈米字线（各线的顺时针夹角为 45 ）分布的劳厄衍射斑点时，请确定各衍射斑点连成的直线所对应的晶 带。 入射光束沿 x即 方向入射， 则由米字线的斑点可推测入射光与晶带轴垂直。 对应的衍射面为(100)， 各直线可能对应的晶带为010 001 011 01-1。 四、论述题 图解说明入射 X 射线、被测单晶晶体、倒易点阵、衍射斑点之间的关系。 第三章第三章 X 射线形貌分析技术射线形貌分析技术 一、填空题 1、X 射线貌相术通过分析 衬度变化情况和规律 可以研究 近完整 晶体 缺陷 种类和分布，探明晶体的 完整程度。 2、高木 方程较好的解释了畸变晶体的动力学衍射问题。 3、X 射线貌相中 衍射干涉条纹 可以标志晶体的完整性。 4、位错有 刃型位错 和 螺位错 两种类型，它们有 直接像、动力学像、中间像 三种衍射像。消像判据 分别是 刃位错 g b=0 和 g b l=0、螺位错 g u=0 或 g b=0（均为向量）。 5、形貌术有 取向衬度形貌术、透射投影形貌术、反射形貌术 三种。 6、 X射线形貌术最主要的方法是 透射投影形貌术， 特点是 对位错、 层错、 杂质分凝等微观缺陷和亚晶界、 生长带、长程应力场都能进行显示，且分辨率很高。其直接像主要出现在 底片 中。 7、 Lang 法得到是 晶体表面 和 内部缺陷直接像 的叠加貌相图， 可得到 晶片表面及内部整体缺陷沿衍 射线 方向缺陷分布的信息。 8、透射投影貌相术有 Lang 法（扫描透射投影貌相术） ， 截面透射貌相术 ， 限制透射 貌相术 三种 方法。 二、简答题 1、什么是 X 射线衍射衬度，它是如何产生的？ 定义： 由样品各处衍射束强度的差异形成的衬度， 或是由样品各处满足布拉格条件程度的差异， 经成像放 大后，在显示装置上显示的强度差异产生的明暗条纹。 产生： 一束 X 射线在晶体中向一定方向传播， 当其到达晶体的出光面时， 由于干涉效应会出现干涉条纹， 如果晶体中存在缺陷，这些干涉条纹和缺陷像会一起叠加在均匀的背景上，形成特征的衍衬形貌。 2、以 Lang 法（扫描透射投影貌相术）与扫描反射貌相术（SRT）有什么区别和联系？ 联系：二者的本质是一样的，以扫描的方式得到貌相图。 区别：SRT是布拉格几何，而 Lang 法是劳埃几何。SRT虽然深度较 B-B-N 法大一下，但它仍是表面分 析技术，Lang 法在分析厚度上要大于 SRT。 3、什么是投射貌相图的直接像？要获得直接像对样品有什么要求，为什么？ 直接像：缺陷的应变场直接衍射入射 X 射线束形成了直接像。 要求： 晶体较薄， 对一片晶体， 对于衍射情形， 满足 t 1 （ 为晶体的线吸收系数， t 为射线穿透行程） ， 认为是薄晶体，晶体的最大厚度 T = tsin（ 为入射线与晶体表面的夹角） 原因：直接像的衍射穿出晶体时受到路程上晶体材料的光电吸收，此直接像按 exp(-t)衰减，t1 时直 接像被吸收得很厉害，几乎消失，所以透射貌相图中的直接像主要在薄晶体情形出现。 三、计算题 采用铜靶， 计算金刚石透射投影貌相术试样的厚度 （金刚石的质量吸收系数是 5.5cm2/g， 密度 3.51g/cm3） 解：线吸收系数 =质量吸收系数 m密度 所以 = m = 5.5 3.51 = 19.305 cm1 而投射投影貌相术要求晶体厚度满足 t 1 所以 X 射线穿透行程 t 1/ = 1/19.305 = 0.0518 cm 晶体的最大厚度 T = tsin，若为直接像，=90 所以试样厚度 T=t= 0.0518 cm 四、论述题 1、根据你的理解，X 射线貌相术有哪些特点？请分条列出名简要说明。 (1)不仅可以分析样品结构，同时可以通过分析发生衍射的衍射面探明一定厚度内的晶体内部结构； (2)通过分析形貌的衬度变化情况和规律，得到晶体的完整程度，测定缺陷的种类、分布、组态、密度以 及应变矢量和其指向等； (3)经过分析之后仍能保证晶体的完整性。 2、根据课堂讲授的内容，说明衍射动力学与衍射运动学的区别。 动力学衍射理论： X 射线在完整晶体中传播时， 它们首先被点阵第一次衍射， 这些衍射线又被点阵再次衍 射，衍射线与透射线相互作用，发射干涉效应，动力学理论是考虑这种再衍射效应的理论。 运动学衍射理论：X 射线在镶嵌晶体中传播时，由于镶嵌晶体是由许多位相略有差别的完整的小晶块镶 嵌而成的， 这样， 一方面完整小晶块足够小以致其内部再衍射引起的效应可以忽略， 另一方面各晶块之间 的取向差又足够以使它们的衍射线之间没有相干性，因而运动学理论是不考虑再衍射效应的理论。 区别：衍射动力学是考虑入射束和衍射束之间的相互作用的理论；而衍射运动学相互独立地考虑各原子 对 X 射线的散射，完全忽略了入射束和衍射束之间的动力学相互作用。衍射动力学是运动学的某一特定 结果的放大。 第四章第四章 同步辐射技术同步辐射技术 一、填空题 1、同步辐射光的能量是 连续分布的同步辐射光，表征同步辐射光源的指标有 同步辐射亮度、 发散度、 相干性。 2、中国目前的同步辐射光源主要坐落在 北京、 合肥、 台湾。 3、描述同步辐射光源亮度的参量是 光子通量。 4、光源光谱分布的重要特点之一是 临界波长 c（特征波长），它具有 表征同步辐射谱 的特征，利用它 可以选择 0.210c 范围为同步辐射的可用波长。 5、利用吸收光谱的广延结构可以对不同原子利用 吸收边位置不同 分别进行研究。因为 EXAFS 不依赖 于整体结构 。 6、在吸收边附近及其高能广延段存在 一些分立的峰或波状起伏 ，称为 精细结构 ，它又分为 近边结构 与 广延结构 两部分。 7、 近边结构(XANES)是 由于激发的光电子经受到周围环境的多次散射 而造成的， 可以反映 围绕吸收原 子周围的局域原子团的原子几何配置情况的信息 和 费米能级之上低位的电子态结构。 8、 广延结构是内层电子的 出射波 与邻近原子散射的 背散射波 相互 干涉 而导致 吸收系数出现起伏振 荡的变化 造成的。 9、广延结构(EXAFS) 可用于大量的非晶态材料的研究 二、简答题 1、什么是同步辐射？ 同步辐射是电子在作高速曲线运动时沿轨道切线方向产生的电磁波，因是在电子同步加速器,上首次观察 到，人们称这种由接近光速的带电粒子在磁场中运动时产生的电磁辐射为同步辐射。 2、第四代同步辐射光源的要求有哪些？ (1)亮度：大于第三代至少一个数量级； (2)相干性：空间全干涉； (3)光脉冲长度：ps 或 ps 以下； (4)多用户和高稳定性：能够同时容许数百人进行实验。 3、什么是吸收边？它是如何产生的？ 定义：X 射线照射到物质上后，会被物质吸收，吸收系数在整个波段不是单调改变的， 在某些位置会出现 吸收突跃，称为吸收边。 产生：入射 X 光子的能量等于某内层电子的电离能时，会被大量吸收，使电子电离为光电子，所以在其 两侧吸收系数会有很大不同，产生突跃。 4、目前第三代同步辐射光源可分为哪几类？代表性的有哪几座？ 大概可分为三类： 第一类，是建立以 VUV（真空紫外）为主的光源，借助储存环直线部分的扭摆磁体把光谱扩展到硬 X 射 线范围，台湾新竹 SRRC 和合肥 NSRC 光源属此类。 第二类，是利用同步电子加速器，在高能和中能两种能量模式下操作，可在同一台电子同步加速器 （增强 器）下，建立 VUV 和 X 射线两个电子储存环，美国长岛 Brookhaven 国家实验室(BNL)的国家同步辐光 源(NSLS)。 第三类，是建立以 X 射线环为主同时兼顾 VUV 的储存环，因为 X 射线环能提供硬 X 射线、软 X 射线或 紫外及可见光到红外的光谱分布，但长波部分的亮度较 VUV 环低些，但仍然也可用长波段进行工作，上 海同步辐射装置(SSRF)属于此类。 三、论述题 1、同步辐射光源与一般 X 射线相比有哪些特征？ (1)高强度，高亮度； (2)宽而连续分布的谱范围； (3)高度偏振； (4)准直性好； (5)相干性不断提高； (6)同步辐射试验站的设备庞大，试样周围空间大，适宜于安装如高低温、高压、高磁场以及反应器等附 件， 能进行特殊条件下的动态研究； 还特别有利于安装联合试验设备， 用各种方法对试样进行综合测量分 析和研究； (7)具有精确的可预算的特性，可以用作各种波长的标准光源； (8)绝对洁净。 2、同步辐射的相关技术在你的研究领域可以有哪些应用？请作简要介绍。如果尚无应用，请探讨可能性 或不可能的原因。 我所在的研究领域为纳米技术，基于同步辐射技术的纳米结构研究最常见的是运用 XAFS 研究纳米材料 的结构与性能， 具体研究内容包括纳米颗粒的尺寸效应、 表面效应和纳米颗粒的合成等。 同步辐射技术在 纳米材料研究中的应用的几个典型例子：同步辐射近边射线吸收精细结构谱综合表征碳纳米管及其表 面修饰结构、扫描透射射线显微术(STXM)用于纳米材料研究、同步辐射射线激发发光光谱研究纳米 发光材料的发光机理。 第五章第五章 透射电子显微技术透射电子显微技术 一、填空题 1、 阿贝成像原理是用波动的观点讨论成像过程， 认为成像是分为两步完成： 第一步是 经物平面发生衍射， 在透镜后焦面上， 形成夫朗禾费的衍射图， 第二步是 干涉， 即各衍射斑发出的球面次波在像面上相干叠加， 像是相干叠加的结果。 2、形成一个图像的最大分辨率的公式 K/A，放大倍数 M为 像距除以物距：M=R1/R0 。 3、对电镜分辨本领起作用的是 球差、象散 和 色差。球差 对分辨本领的影响最为重要。 4、电子透镜分辨本领 大 ，场深（景深）大 ，焦深 长。 5、 高分辨电镜的设计分为两类， 一是 为生物工作者设计的， 具有最佳分辨本领而没有附件； 二是 为材料科 学工作者设计的，有附件而损失一些分辨能力。 6、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 埃瓦尔德球（反射球）（反射球） 作图求出。 7、正点阵中的一个晶带与倒易点阵中的 一个过原点的面 对应。 8、衍射花样相当于倒易点阵被反射球所截的二维倒易面的 放大投影。 9、获取衍射花样的方法是 光阑选区衍射 和 微束选区衍射。 10、 由于晶体薄膜的不同部位满足布拉格衍射条件的程度有差异以及结构振幅不同而引起的衬度是 衍射 衬度，仅属于晶体结构物质，对于非晶体试样是不存在的。 11、 让透射束通过物镜光阑所成的像就是 明场像。 仅让衍射束通过物镜光阑参与成像得到的衍衬像称之为 暗场像，它又可以分为 一般暗场像、 中心暗场像 和 弱束暗场像 等。 12、层错 的衍衬象表现为一组平行于样品表面和层错交线的明暗相间的条纹。 二、简答题 1、电子衍射与 X 射线衍射相比的优点与不足之处。 (1)优点： a 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。 b 电子波长短， 单晶的电子衍射花样宛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。 c 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。 (2)不足之处： a 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，不能像 X 射线那样从测量衍射强度来广泛的测定结构。 b 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、四种基本点阵的消光规律。 3、衍射衬度的运动学理论与动力学理论的比较。 (1)运动学理论是在运动学近似、双束近似以及柱体近似等近似的前提下通过计算形成的理论，运动学理 论对于一般衍衬像的解释是合理的，但是在某些特殊情况下理论与实际有较大差距； (2)动力学理论是在运动学理论的基础上发展起来的，它进一步考虑了入射束与衍射束之间的交互作用以 及多次衍射对衍射衬度的影响，对衍射衬度像的解释更加合理。 三、计算题 下图是某低碳合金钢集体的电子衍射花样，标定 A、B、C 和 D 的 指数并求出其所属晶带指数。已测 得 RA7.1mm， RB10.0mm， RC12.3mm， RD21.5mm， 同时用量角器测得 R 之间的夹角分别为(RA， RB)90 ，(RA，RC)55 ，(RA，RD)71 。 解：因为 RB/RA=1.408，RC/RA=1.732，RD/RA=3.028，求得 R2比值为 1:2:3:9； 由于铁基晶体为体心构型，进一步整理得到: 2:4:6:18； A 斑点 N 为 2，110，假定 A 为(1-10)。B 斑点 N 为 4，表明属于200晶面族，选(200)，代入晶面夹角 公式得 45 ，不符，发现(002)相符； RC= RARB，C 为(1-12)，N=6 与实测 R2比值的 N 一致，查表或计算夹角为 54.74 ,与实测的 55 相符； 在 D 点下取一点 E，令 RE=2RB，E为(004)， 则 RDRARE(1-14)，查表或计算(1-10)与(1-14)的夹角为 70.53 ，以此类推。 采用右手定则选取 g1=gB=(002)，g2=gA=(1-10)， 由于晶带轴是与晶面法向都垂直，g gB=0，g gA=0 求得晶带轴 B110 第六章第六章 高分辨电子显微技术高分辨电子显微技术 一、填空题 1、 透射电镜的衍射花样是样品在 后焦 面即 倒易 空间所成的像， 而电子显微像成像于像平面， 即 实空间。 2、 由于物像后焦面两个波的 干涉 效应， 一维方向上可以得到 强度呈周期变化的 条纹花样， 这就是晶格条 纹像，可以反映 晶体分布和形状，一般与 衍射花样 配对使用。 3、 一维结构像是入射光 在最佳聚焦条件 时得到的， 该像包含 晶体结构的一维条纹像， 即 像的衬度 和 原 子排列 存在对应关系。 4、 在衍射花样中 原点 和 单胞晶面 的衍射束相 干涉 可以得到二维晶格像。 样品中有缺陷时需要使用 薄试 样 和 最佳的聚焦条件。 5、 二维结构像是衍射花样中 原点 和 尽可能多的单胞晶面 的衍射束干涉成像。 该像可以得到 含有单胞内 原子排列信息的单胞二维结构像。 像点对应于 单胞内的原子， 需要注意 保证分辨率 的前提， 且原子序数 高的样品只能在 薄区 可以观察到。 6、使用高分辨像反应局部的 精准图像，可以观察位错的 分开距离 和 分解样子。 二、简答题 1、高分辨像的分辨极限受哪几个因素影响？ 高分辨像的分辨极限受衍射分辨极限、球差、色差、象散、欠焦量等因素的影响。 2、高分辨像可以观察哪些晶体缺陷？有什么技术要求？ (1)高分辨像可以观察到位错、晶界、孪晶界、相界、表面等晶体缺陷; (2)技术要求：对于位错，电子束平行位错线时，位错线必须是直的，可以观察到位错分解和位错宽度； 电子束垂直于位错线（沿 b 轴入射）时，可以观察到不全位错间层错的宽度或者不全位错线上的扭折； 电子束垂直位错线（沿 c 轴入射）时，可以观察位错割阶和相关晶格缺陷的形态和特征。对于表面，采用 侧立观察法（edge-on view）。 三、计算题 Phillips EM430，300keV microscope，CS = 1.2mm，CC=1.2mm，f=1.7mm，=0.0197。当 D=50m 和 D=10m 时，求 d。 解： 四、主观题 高分辨电镜在你的研究领域有哪些应用？试做简要介绍。 我所研究的领域为纳米材料，可以采用高分辨电镜对纳米材料的微观结构和形貌进行表征。依托高分辨 电子显微镜，可以获得原子尺度的信息，例如晶界、位错、表面、第二相析出；在控制的成像条件下还可 以得到结构像， 帮助获得晶体结构和原子位置等信息； 配合傅里叶变换的数学处理， 可以得到相应电子衍 射谱来分析晶体结构。 第七章第七章 分析电镜技术分析电镜技术 一、填空题 1、电子与固体相互碰撞可能发生 弹性散射 和 非弹性散射 两种散射情况。 2、背散射电子 和 二次电子 是扫描电镜成像的物质基础。 3、 弹性散射产生 背散射电子 信号， 非弹性散射有 二次电子、 X 射线、 俄歇电子、 荧光辐射、 阴极荧光 等 五种信号。 4、 电子探针 技术可以对样品进行微区成分分析。 X 射线测量谱可以分为 波长分散谱仪 和 能量分散谱仪 两种，分别用于测定 特征 X 射线波长 和 X 射线特征能量。 5、电子能量损失谱的基础是 具有特征能量损失的透射电子的信号。 6、EELS 有 磁棱镜谱仪 和 内置 过滤器 两种装置。 7、 电离损失峰的强度取决于 原子的微分散射截面 和 电子跃迁过程的末态态密度， 因此可以获得 原子的 化学价态 信息。 8、元素的电离损失峰形状与 它在元素周期表中位置（即电子结构） 有关，其强度与 损失能量 成反比。 9、EELS 谱仪的色散度