材料分析方法总复习.ppt

总复习 1 倒易矢 倒格矢 和它所代表的平行晶面的关系2 晶带定理和零层倒易面3 会画出立方晶系和正方晶系的以简单的晶向指数为晶带轴的零层倒易面 主要公式 晶带定理 Hu Kv Lw 0倒格基矢和正格基矢的关系 正交晶系 a 1 a b 1 b c 1 c 90 方向和各对应的正格矢的方向相同 立方和正方包含在正交晶系 是其特殊情况 第一章 第二章 1 X射线的本质是什么 其主要的发展历史 2 连续X射线是如何产生的 什么是短波限 3 特征X射线是如何产生的 得到单一波长的X射线的方法 4 特征X射线和元素的关系由什么定律来联系 5 电子被激发和电子跃迁的能级示意图 6 什么是K系激发和K系跃迁 7 靶和滤波片的关系 靶和样品的关系 主要公式 莫塞来定律 X射线短波限 0 V的单位用kV 第三章 1 布拉格方程及其意义和用途2 衍射矢量方程以及厄瓦尔德图解法3 影响多晶衍射强度的因素及其公式中各量的意义 干涉晶面 nhnknl 写为HKL2dHKLSin 倒易空间中表示衍射条件的矢量方程式 干涉指数表达的布拉格方程 倒易球 反射球 2 O 1 2 1 dHKL 极限球 衍射产生的充分必要条件 衍射必要条件 衍射矢量方程或其它等效形式 加 F 2 0 原子散射因子 衍射方向和衍射强度 四种基本类型点阵的系统消光规律 1 X射线衍射仪 基本组成 X射线发生器 X射线测角仪 辐射探测器 辐射探测电路 控制操作和运行软件等 成像原理 厄瓦尔德图解衍射花样 强度 I 对位置 2 的分布 I 2 曲线 衍射特点 a X射线有一定发散度 且光源不动 样品台和计数管以1 2的角速度绕中心轴转动b SOF在同一聚焦圆上 c 参与散射的晶面平行于平板样品的表面d 聚焦圆半径随布拉格角 的变化而变化e 的角度从0到90度变化时 d的大小从大变小 所能测得的最小的间距为 2 第四章 计算题 利用布拉格方程计算晶面间距 晶格常数 根据消光规律做指数标定 三级放大成像MT MOMIMP 2 透射电镜的放大倍数 1 电子束与固体作用时激发的信号 第五章第六章 立方晶系多晶电子衍射关系式 对X射线衍射 3 连比规律 立方晶系 4 透射电镜的像衬度 质厚衬度 非晶样品衬度的主要来源 厚度和原子序数 衍射衬度 晶体样品衬度的主要来源 相位衬度 振幅衬度 利用电子束相位的变化 由两束及以上电子束相干成像 a 明场像 b 暗场像 c 中心暗场像 成像操作光路图 直射束成像 衍射束成像 衍射束成像 明场像与暗场像的衬度相反 5 成像的基本模式 6 主要的透镜和位置及其作用 样品上面 聚光镜 样品下面 物镜 物镜下面 中间镜 投影镜 中间镜下面 7 主要的光栏和位置及其作用 聚光镜光栏 第二聚光镜下面 中间镜光栏 选区光栏 物镜像平面处 主要的光栏的作用 聚光镜光栏 使电子束变成近平行的细束物镜光栏 选择孔的大小和调节孔的位置可以在不同孔径角下选择明场或暗场成像 在成像模式中使用 选区光栏 通过调节其位置 选择感兴趣的区域进行选区电子衍射 得到所选区域的电子衍射图谱 在衍射成像模式中使用 1 不引起材料组织的变化 2 足够薄 否则将引起薄膜内不同层次图象的重迭 干扰分析 3 薄膜应具有一定的强度 具有较大面积的透明区域 4 制备过程应易于控制 有一定的重复性 可靠性 8 透射电镜薄膜试样的要求和制备方法 1 放大倍数 Ac 荧光屏上扫描幅度 AS 样品上扫描幅度 数倍 80万倍 SEM的主要性能 第八章 2 分辨率 二次电子SE 5 10nm 背散射电子BE 50 200nm 特征X射线 100 1000nm 俄歇电子AE 5 10nm 3 影响SEM分辨率的三大因素 电子束束斑大小检测信号类型检测部位原子序数 扫描电镜的衬度原理二次电子成像衬度背散射电子成像衬度 一 成分衬度背散射系数 随原子序数Z增大而增大二次电子不明显二 形貌衬度二次电子成像的主要衬度来源背散射电子由于不好控制 而且作用体积比较大所以形貌分析效果不及二次电子 电子探针仪 能谱仪 波谱仪 按光子能量展谱 Si Li 探测器 按光子波长展谱 分光晶体 电子探针的工作方式 分析某种元素沿一条线的分布 固定检测这种元素的特征X射线 点分析 线分析 面分析 全谱分析 分析微小区域的元素组成 分析某种元素沿一个面的分布 固定检测这种元素的特征X射线 Si Li 能谱仪的特点 优点 1 定性分析速度快可在几分钟内分析和确定样品中含有的几乎所有元素 铍窗口 11Na 92U 新型材料窗口 4Be 92U 2 灵敏度高X射线收集立体角大 空间分辨率高 3 谱线重复性好适合于比较粗糙表面的分析工作 缺点 1 能量分辨率低 峰背比低 能谱仪的能量分辨率 130eV 比波谱仪的能量分辨率 5eV 低 2 工作条件要求严格 Si Li 探头必须始终保持在液氦冷却的低温状态 3 定量分析精度不如波谱仪 波谱仪的特点 优点 1 波长分辨率很高如 它可将波长十分接近的VK 0 228434nm CrK 1 0 228962nm 和CrK 2 0 229351nm 3根谱线清晰地分开 2 分析的元素范围宽4Be 92U 3 定量比能谱仪准确 缺点 1 X射线信号的利用率极低 2 灵敏度低 难以在低束流和低激发强度下使用 3 分析速度慢 不适合定性分析 DTA TG和DSC热分析的概念原理和分析方法 简述几个简单矿物的失重过程的原因和具体的反应 发射 分子光谱 原子光谱 吸收 荧光 原子的外层电子能级跃迁 线光谱 紫外 可见吸收 红外吸收光谱 电子在分子轨道能级之间的跃迁 伴随不同振动能级之间的跃迁 带光谱 分子的不同振动