材料分析测试技术试卷

1、仅作参考，错了别怪我哦！1. x射线管主要由阴极、阳极、和窗口构成。2. X射线与物质相互作用时产生的物理效应有：散射X射线、光电效应、透射X射线和热等。3. 德拜照相法中的底片安装方法有：正装法、反装法和偏装法三种。4. X射线物相分析方法分：定性 分析和定量分析两种。5. 透射电子显微镜的分辨率主要受 衍射效应和 球面像差 两因素影响。6. 当X射线管电压超过临界电压就可以产生 特征X射线。7. 电子探针进行微区化学成分定性分析的三种工作方式是定点定性分析、线扫描分析和面扫描分析。8扫描电子显微镜常用的信号是 二次电子和背散射电子。9 电磁透镜是小孔径角成像，具有景深大 和焦长 很长 的特

2、点。10.透射电子显微镜是以波长极短的电子束 为照明源,用 电磁透镜 聚集成像的一种高分辨率、高放大倍数的电子光学仪器。11 透射电子显微镜的图像衬度有 散射衬度 和 衍射衬度。扫描电子显微镜的图像衬度有外表形貌衬度和原子序数衬度。12. 光电效应是指当用 X射线轰击物质时，假设X射线的能量大于物质原子对其内 层电子的束缚力时，入射X射线光子的能量就会被吸收， 从而导致其内层电 子被激发，产生光电子。13. 扫描电子显微镜的成像原理是利用细聚焦电子束在样品外表扫描时激发出 来的各种物理信号来调制成像。1. M层电子回迁到K层后,多余的能量放出的特征X射线称B A.K a B. K b C. K

3、 y D. L a2. 当X射线发生装置是Cu靶,滤波片应选C A.Cu B. Fe C. Ni D. Mo3. 当电子把所有能量都转换为X射线时，该X射线波长称A A.短波限入0 B. 激发限入k C.吸收限D.特征X射线4. 当X射线将某物质原子的K层电子打出去后丄层电子回迁K层，多余能量将另一个L层电子打出核外，这打出的电子称为CA.光电子 B. 二次电子 C.俄歇电子D.背散射电子5 透射电镜的两种主要功能是B A.外表形貌和晶体结构B.内部组织和晶体结构C.外表形貌和成分价键 C.内部组织和成分价键1 给出简单立方、面心立方和体心立方晶体结构电子衍射发生消光的晶面指数 规律。答：常见

4、晶体的结构消光规律：简单立方，对晶面指数没有限制不会产生结构消光。面心立方，晶面指数h,k,l奇偶混合时即h,k,l为异性数时会消光体心立方，晶面指数h,k,l的和为奇数时即h+k+l=奇数会消光。2决定X射线强度的关系式是试说明式中各参数的物理意义？答: I0为入射X射线的强度；入为入射X射线的波长；R为试样到光测点之间的 距离；V为被照射晶体的体积；Vc为单位晶胞体积；P为多重性因子，表示 等同晶面个数对衍射强度的影响因子；F为结构因子，定量表征原子排布以 及原子种类对衍射强度的影响因子； A 9 为吸收因子，试样对入射线及 衍射线的吸收对衍射线强度的影响因子；©9 为角因子，反

5、响样品中参 与衍射的晶粒大小、晶粒数目和衍射线位置对衍射强度的影响；为温度因子，表示有热振动影响时的衍射强度与无热振动理想情况下的衍射强度的比值。3扫描电镜的分辨率受哪些因素影响？用不同的信号成像时，其分辨率有何不 同？所谓扫描电镜的分辨率是指用何种信号成像时的分辨率？答：影响扫描电镜的分辨率有三大因素：电子束束斑大小、检测信号类型和检测 部位原子序数。用不同的信号成像时，分辨率大小如下：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 1050 200100 1000100 10005 10所谓扫描电镜的分辨率是指用二次电子成像时的分辨率4. 电磁透镜的像差是怎么样产生的？如何消除和

6、减少像差？答：电磁透镜的像差包括球差、像散和色差。球差即球面像差，是电磁透镜中心 区域和边缘区域对电子束的折射能力不符合预定规律而产生的。用小孔径角成像时，可使球差明显减小。像散是由透镜磁场的非旋转对称引起的。可以通过引入一个强度和方位都可以调节的矫正磁场来进行补偿。色差是由于成像电子的能量不同或变化，从而在透镜磁场中运动轨迹不同以致不能聚焦 在一点而形成的。稳定加速电压和透镜电流可减小色差。 色差系数和球差系 数均随透镜激磁电流的增大而减小。5. 为使Cuka线的强度衰减1/2,需要多厚的Ni滤波片？ (Ni的卩m=49.2cm2g-1 ,3p =8.9g )。解：根据强度衰减公式：其中 1

7、/10=1/2,那么 In(1/2)=-49.2*8.9x得 x=15.83um6. 计算当管电压为50KV时，电子在与靶碰撞时的动能以及所发射的连续X射线谱的短波限。答：U=50kv,动能 eU=由 eU=hVmax=hcA 0短波限入O=hc/(eU)=如果U和入分别以kV和nm为单位，那么有入0=1.24/U7为什么特征X射线的产生存在一个临界激发电压？ X射线管的工作电压与其 靶材的临界激发电压有什么关系？为什么？答：要使内层电子受激发，必须给予施加大于或等于其结合能的能量， 才能使其 脱离轨道，从而产生特征X射线，而要施加的最低能量，就存在一个临界激发电 压。X射线管的工作电压一般是

8、其靶材的临界激发电压的3 5倍，这时特征X射线对连续X射线比例最大，背底较低。8实验中选择X射线管以及滤波片的原那么是什么？一个以Fe为主要成 分的样品，试选择适宜的X射线管和适宜的滤波片？9下面是某立方晶系物质的几个晶面，试将它们的面间距从大到小按次序重新排列：(12二;)，(100)，( 200),(-：； 11),( 121)，( 111),(二 10)，(220)，( 130)，( 030)，( 2_1),( 110)。1. X射线衍射方法中最常用的方法是(b )。a.劳厄法；b.粉末多晶法；c.周转晶体法。3. 能提高透射电镜成像衬度的可动光阑是(b )。a .第二聚光镜光阑；b.物

9、镜光阑；c.选区光阑。4. 透射电子显微镜中可以消除的像差是(b )。a.球差；b.像散；c.色差。5. 电子束与固体样品相互作用产生的物理信号中可用于分析1nm厚表层成分的信号是(b )。a.背散射电子；b.俄歇电子；c.特征X射线。2、透射电子显微镜的主要组成局部有哪些？透射电子显微镜在材料科学中有什么应用?答：透射电子显微镜的主要组成局部是：照明系统、成像系统和观察记录系统。透射电镜有两大主要功能，即观察材料内部组织性能和进行电子衍射以了解选区的晶体结构。分析型透镜除此以外还可以增加特征X射线探头、二次电子探头等以增加成分分析和外表形貌观察功能。改变样品台可以实现 高温、低温和拉伸状态下

10、进行样品分析。透射电子显微镜在材料科学研究中的应用非常广泛。可以进行材料组织形 貌观察、研究材料的相变规律、探索晶体缺陷对材料性能的影响、分析材 料失效原因、剖析材料成分、组织及经过的加工工艺等。2. 计算波长为0.071 nm的X射线的振动频率和能量。解：入=0.071 nm= mf=c/ 入=E=hc/ 入=3. 强度为10的X射线的经过厚度为H的物质后,X射线的强度为4. 磁透镜的像差分为 球差、像散和色差5. 获取衍射把戏的三种根本方法是 劳埃法、周转晶体法和粉末法6. f. c. c晶体的结构消光规律是 晶面指数h、k、丨奇偶混合;b. c. c 晶体的结构消光规律是晶面指数h+k+

11、l=奇数7. 布拉格方程2dsin 9 =入中d表示HKL晶面的面网间距，B角表示 入射X射线或衍射线与面网间的夹角，入表示 入射X射线的波长 。8. 多重性因子的物理意义是 表示等同晶面个数对衍射强度的影响因子10.电子探针有1.扫描电镜的分辨率和哪些因素有关？为什么 ？2透射电镜中如何获得明场像、暗场像和中心暗场像？3比拟物相定量分析的外标法、内标法、直接比拟法的优缺点?4说明透射电子显微镜成像系统的主要构成、特点及其作用。答：透射电子显微镜成像系统由物镜、物镜光阑、选区光阑、中间镜和投影镜 组成。各部件的特点及其作用如下：1物镜：强励磁短焦透镜f=1-3mnj，放大倍数100-300倍。作用: 形成第一幅放大像。2物镜光阑：装在物镜背焦面，直径 20-120um,无磁金属制成。作用：a.提高像衬度。b.减小孔径角，从而减小像差。c.进行暗场成像3选区光阑 : 装在物镜像平面上，直径 20-400um。作用：对样品进行微区衍射分析。4 中间镜：弱压短透镜，长焦，放大倍数可调节 0-20 倍。作用 :a. 控制电镜总放大倍数。 b. 成像/ 衍射模式选择。5 投影镜：短焦、强磁透镜，进一步放大中间