材料 分析测试技术试卷B-答案.doc

山东科技大学20102011学年第二学期材料分析测试技术考试试卷（B卷）答案一、选择题（每空1分，共15分）1-5、BBBCC 6-10、DDBCA 11-15、CBCCB二、填空题（每空1分，共20分）1、阴极、窗口、焦点；2、阳极靶物质的能级结构，莫塞莱定律；3、2d。4、电子光学部分、真空系统和供电控制系统；5、TEM、SEM、AES。6、定点分析、和面分析；7、二次电子、背散射电子、吸收电子、透射电子8、形状和大小；位置与种类。二、名词解释（每题5分，共20分）1、X射线的强度X射线的强度是指行垂直X射线传播方向的单位面积上在单位时间内所通过的光子数目的能量总和。常用的单位是J/cm2.s。2、背散射电子入射电子在样品内遭到散射，改变前进方向，在非弹性散射情况下，还会损失一部分能量。在这种弹性和非弹性散射过程中，有些入射电子累计散射角超过90，这些电子将重新从样品表面逸出，称为背散射电子。3、衍射衬度衍射衬度主要是由于晶体试样满足布拉格条件程度差异以及结构振幅不同而形成电子图像反差。4、热重法在程序控制温度条件下，测量物质的质量与温度关系的一种热分析方法。三、简答题（每题5分，共20分）1、答：（1）当提高管电压U时（ i、Z不变），各波长X射线的强度都提高，短波限SWL和强度最大值对应的m减小。（2）当保持管电压一定，提高管电流i，各波长X射线的强度一致提高，但SWL和m不变。（3）相同的管电压和管电流下，阳极靶材的原子序数Z越高，连续谱的强度越大，但SWL和m相同。2、为什么说俄歇电子能谱分析是一种表面分析方法且空间分辨率高？（1）大多数元素在501000eV能量范围内都有产额较高的俄歇电子，它们的有效激发体积（空间分辨率）取决于入射电子束的束斑直径和俄歇电子的发射深度。（2）能够保持特征能量（没有能量损失）而逸出表面的俄歇电子，发射深度仅限于表面以下大约2nm以内，约相当于表面几个原子层，且发射（逸出）深度与俄歇电子的能量以及样品材料有关。（3）在这样浅的表层内逸出俄歇电子时，入射电子束的侧向扩展几乎尚未开始，故其空间分辨率直接由入射电子束的直径决定。3、简述X射线物相定性分析的原理。（1）对于晶体物质来说，各种物质都有自己特定的结构参数（点阵类型、晶胞大小、晶胞中原子或分子的数目、位置等），结构参数不同则X射线衍射花样也就各不相同，所以通过比较X射线衍射花样可区分出不同的物质。（2）当多种物质同时衍射时，其衍射花样也是各种物质自身衍射花样的机械叠加。它们互不干扰，相互独立，逐一比较就可以在重叠的衍射花样中剥离出各自的衍射花样，分析标定后即可鉴别出各自物相。（3）当对某种材料进行物相分析时，只要将实验结果与数据库中的标准衍射花样图谱进行比对，就可以确定材料的物相。4、简述扫描电镜的特点。（1）景深长视野大。（2）)样品制备简单：（3）分辨本领高： （4）样品信息丰富 四、论述题（共25分）1、论述电子与固体物质作用产生的物理信号并简单论述各种物理信号的特点（任选4种）（10分）（1）二次电子(SE)：对样品表面敏感;空间分辨率高：信号收集效率高.主要应用在扫描电子显微镜成像（2）背散射电子(BE): (1)对样品的原子序数敏感(2)分辨率与信号收集率低（3）吸收电子(AE):AE与样品的Z有关,与BE互补.吸收电流像与背散射电子像是互补的关系（4）特征X射线:E=h=hc/;特征线波长与原子序数的关系遵守莫塞莱定律 =1/(z-)（5）俄歇(AUE)电子:样品原子被激发，若退激时释放的能量没有激发特征X射线,而是使另一核外电子激发逸出样品表面。它的特性:适于分析轻元素和超轻元素;适于表面薄层分析2、论述透射电子显微镜的结构（15分）答：透射电镜主要由以下几部分组成：一、 电子光学系统电子光学系统是透射电镜的核心，由照明系统、成像系统、观察与记录系统组成。（1）照明系统主要由电子枪和聚光镜组成（2）成像系统是电镜中最关键的部分，一般由物镜、中间镜和投影镜组成。（3）观察和记录系统主要包括荧光屏和照相机构， 二、真空系统一般真空度为10-410-7Pa。由机械泵