X射线衍射分析习题..

1、X射线衍射分析习题及参考答案一、判断题1、只要原子内层电子被打出核外即产生特征X射线X2、在K系辐射线中K“2波长比Ki日勺长V3、管电压越高那么特征X射线波长越短X4、X射线强度总是与管电流成正比V5、辐射线波长愈长那么物质对X射线日勺吸收系数愈小X6、满足布拉格方程2dsin8=入必然发生X射线反射X7、衍射强度实际是大量原子散射强度日勺叠加V8、温度因子是由于原子热振动而偏离平衡位置所致V9、结构因子与晶体中原子散射因子有关V10、倒易矢量代表对应正空间中日勺晶面,11、大直径德拜相机日勺衍射线分辨率高但暴光时间长,12、标准PDF卡片中数据是绝对可靠日勺X13、定性物相分析中日勺主要依

2、据是d值和I值V14、定量物相分析可以确定样品中日勺元素含量X15、定量物相分析K法优点是不需要掺入内标样品,16、利用高温X射线衍射可以测量材料热膨胀系数,17、定量物相分析法中必须采用衍射积分强度V18、丝织构对称轴总是沿着试样日勺法线方向X19、为获得更多衍射线条须利用短波长X射线进行衍射,20、板织构有时也具有一定日勺对称性V21、材料中织构不会影响到各晶面日勺衍射强度X22、粉末样品不存在择优取向即织构问题X23、常规衍射仪X射线穿透金属日勺深度通常在微米数量级V24、粉末样品粒度尺寸直接关系到衍射峰形质量V25、X射线应力测定方法对非晶材料也有效X26、利用谢乐公式D=X/(Bco

3、sB)可测得晶粒尺寸(X)27、宏观应力必然造成衍射峰位移动(V)28、微观应力有时也可造成衍射峰位移动(V)29、材料衍射峰几何宽化仅与材料组织结构有关(X)30、实测衍射线形是由几何线形与物理线形日勺代数叠加(X)二、选择题1、与入射X射线相比相干散射日勺波长(A)较短,(B)较长,(C)二者相等,(D)不一定2、连续X射线日勺总强度正比于(A)管电压平方,(B)管电流,(C)靶原子序数,(D)以上都是3、L层电子回迁K层且多余能量将另一L层电子打出核外即产生(A)光电子,(B)二次荧光,(C)俄歇电子,(D)A和B4、多品样品可采用日勺X射线衍射方法是(A)德拜-谢乐法,(B)劳厄法,(

4、C)周转晶体法,(D)A和B5、某晶面族X射线衍射强度正比于该晶面日勺(A)结构因子,(B)多重因子,(C)晶面间距,(D)A和B6、基于X射线衍射峰位日勺测量工程是(A)结晶度,(B)点阵常数、(C)织构,(D)以上都是7、基于X射线衍射强度日勺测量工程是(A)定量物相分析,(B)晶块尺寸,(C)内应力,(D)以上都是8、测定钢中奥氏体含量时日勺X射线定量物相分析方法是(A)外标法,(B)内标法,(C)直接比拟法,(D)K值法9、X射线衍射仪日勺主要局部包括(A)光源,(B)测角仪光路,(C)计数器,(D)以上都是10、Cu靶X射线管日勺最正确管电压约为(A)20kV,(B)40kV、(C)

5、60kV,(D)80kV11、X射线衍射仪日勺测量参数不包括(A)管电压,(B)管电流,(C)扫描速度,(D)暴光时间12、实现X射线单色化日勺器件包括(A)单色器,(B)滤波片,(C)波高分析器,(D)以上都是13、测角仪半径增大那么衍射日勺(A)分辨率增大,(B)强度降低,(C)峰位移,(D)A与B14、宏观应力测定几何关系包括(A)同倾,(B)侧倾,(C)A与B,(D)劳厄背反射15、定性物相分析日勺主要依据是(A)衍射峰位,(B)积分强度,(C)衍射峰宽,(D)以上都是16、定量物相分析要求采用日勺扫描方式(A)连续扫描,(B)快速扫描,(C)阶梯扫描,(D)A与B17、描述织构日勺方

6、法不包括(A)极图,(B)反极图,(C)ODF函数,(D)径向分布函数18、面心立方点阵日勺消光条件是晶面指数(A)全奇,(B)全偶,(C)奇偶混杂,(D)以上都是19、立方晶体(331)面日勺多重因子是(A)6,(B)8,(C)24,(D)4820、哪种靶日勺临界激发电压最低(A)Cu,(B)Mo,(C)Cr,(D)Fe21、哪种靶日勺K系特征X射线波长最短(A)Cu,(B)Mo,(C)Cr,(D)Fe22、X射线实测线形与几何线形及物理线形日勺关系为(A)卷积,(B)代数和,(C)代数积,(D)以上都不是23、与X射线非晶衍射分析无关日勺是(A)径向分布函数,(B)结晶度,(C)原子配位数

7、,(D)点阵参数24、宏观平面应力测定实质是利用(A)不同方位衍射峰宽差,(B)不同方位衍射峰位差:(C)有无应力衍射峰宽差,(D)有无应力衍射峰位差25、计算立方品系ODF函数时需要(A)多张极图数据,(B)一张极图数据,(C)多条衍射谱数据,(D)一条衍射谱数据26、衍射峰半高宽与积分宽之关系通常(A)近似相等,(B)半高宽更大,(C)积分宽更大,(D)不一定27、关于厄瓦尔德反射球(A)球心为倒易空间原点,(B)直径即射线波长之倒数,(C)衍射条件是倒易点与该球面相交,(D)以上都是28、K“双线别离度随28增大而(A)减小,(B)增大,(C)不变,(D)不一定29、d值误差随29增大而

8、(A)减小,(B)增大,(C)不变,(D)不一定30、衍射谱线物理线形宽度随20增大而(A)减小,(B)增大,(C)不变,(D)不一定三、填空题1、管电压较低时只产生连续谱,较高时那么可能产生连续和特征谱2、K系特征X射线波长入由短至长依次_、a1和a23、CuMo及Cr靶特征辐射波长入由短至长依次Mo、Cu和Cl4、特征X射线强度与管电流、管电压及特征激发电压有关5、X射线与物质日勺相互作用包括散射和真吸收,统称为衰减6、结构振幅符号上,结构因子符号I-2,结构因子等零称为消光7、除结构因子外,影响衍射强度因子包括多重因子、吸收因子和温度因子8、体心立方晶系日勺低指数衍射晶面为(110)、(

9、200)和(211)9、面心立方品系日勺低指数衍射晶面为(111)、(200)和(220)10、X射线衍射方法包括劳埃法、周转X体法和粉末法11、衍射仪日勺主要组成单元包括光源、测角仪光路和计数器12、影响衍射仪精度日勺因素包括仪器、样品和实验方法13、衍射仪日勺主要实验参数包括狭缝宽度、扫描范围和扫描谏度14、衍射谱线定峰方法包括半高宽中点、顶部抛物线和重心法15、精确测量点阵常数日勺方法包括图解外推法、最小二乘法和标样校正法16、X射线定量物相分析包括直接比照、内标和K值法17、三类应力衍射效应,衍射峰位移、衍射峰宽化和衍射峰强度降低18、X射线应力常数中包括材料日勺弹性模量、泊松比和布拉

10、格角19、棒材存在丝织构,板材存在板织构,薄膜存在丝织构20、X射线衍射线形包括实测线形、物理线形和仪器即几何线形四、名词解释1、七大品系要点立方晶系、正方晶系、斜方晶系、菱方晶系、六方晶系、单斜晶系及三斜品系.2、点阵参数要点描述晶胞基矢长度及夹角日勺几何参数,分别用a、b、c、a、B及丫表示.3、反射球要点倒易空间中构造一个以X射线波长倒数为半径日勺球,球面与倒易原点相切.4、短波限要点连续X射线波谱中日勺最短波长.5、相干散射要点X射线被样品散射后波长不变.6、荧光辐射要点光子作用下样品原子K层电子电离,L层电子回迁K层,同时产生特征辐射线.7、俄歇效应要点光子作用下样品原子K层电子电离

11、,L层电子回迁K层,另一L层电子电离.8、吸收限要点假设X射线波长由长变短,会出现吸收系数忽然增大现象,该波长即吸收极限9、原子散射因子要点一个原子X射线散射振幅与一个电子X射线散射振幅之比.10、角因子要点与衍射角有关日勺强度校正系数,包括洛伦兹因子和偏振因子.11、多重因子要点晶体中同族等效晶面日勺个数.12、吸收因子要点由于样品对X射线吸收而导致衍射强度降低,而所需日勺校正系数.13、温度因子要点热振动使原子偏离平衡位置,导致衍射强度降低,而所需日勺校正系数.14、多晶体要点由无数个小单晶体组成,包括粉末样品和块体样品.15、衍射积分强度要点实际是X射线衍射峰日勺积分面积.16、PDF卡

12、片要点晶体衍射标准卡片,提供晶体日勺晶面间距和相对衍射强度等信息.17、极图要点在样品坐标系中,多品样品某同族晶面衍射强度日勺空间分布图.18、ODFS数要点利用几张极图数据,计算出多品样品各晶粒空间取向概率即ODF函数.19、RDF函数要点通过X射线相干散射强度,计算RDF函数,反映非晶原子近程配位信息等.20、结晶度要点在结晶与非晶混合样品中日勺结晶物质含量五、简做题1、连续X射线谱与特征X射线谱要点当管压较低时,呈现在一定波长范围内连续分布日勺X射线波谱,即连续谱.管压超过一定程度后,在某些特定波长位置出现强度很高、非常狭窄日勺谱线,它们叠加在连续谱强度分布曲线上；当改变管压或管流时,这

13、类谱线只改变强度,而波长值固定不变,这就是X射线特征谱.2、X射线与物质日勺作用要点X射线与物质日勺作用包括散射和真吸收.散射包括相干散射和非相干散射,相干散射波长与入射线波长相同即能量未发生变化,而非相干散射波长那么大于入射线波长即能量降低.真吸收包括光电效应、俄歇效应及热效应等.3、X射线衍射方向要点即布拉格定律,可表示为2dsine,其中d晶面间距,日布拉格衍射角,九为X射线波长.布拉格定律决定X射线在晶体中日勺衍射方向.基于布拉格定律,可进行定性物相分析、点阵常数测定及应力测定等.4、X射线衍射强度要点X射线衍射强度简化式为I=(V/Vc2)P|F|2LpAeM,其中V是被照射材料体积

14、,M即晶胞体积,P晶面多重因子,|F|2晶面结构因子,Lp角因子或洛伦兹-偏振因子,A吸收因子,e2M温度因子.基于X射线衍射强度公式,可进行定量物相分析、结晶度测量及织构测量等.5、结构因子与系统消光要点结构因子即一个晶胞散射强度与单电子散射强度之比,反映了点阵晶胞结构对散射强度日勺影响.晶胞中原子散射波之间周相差引起波日勺干预效应,合成波被增强或减弱.某些晶面日勺布拉格衍射会消失,称之为消光.6、材料内应力日勺分类要点第I类内应力为宏观尺寸范围并引起衍射谱线位移,第II类应力为晶粒尺寸范围并引起衍射谱线展宽,第III类应力为晶胞尺寸范围并引起衍射强度下降.第I类应力属于宏观应力,第II类及

15、第III类应力属于微观应力.7、织构及分类要点多晶材料各晶粒日勺取向按某种趋势有规那么排列,称为择优取向或织构,可分为丝织构和板织构.丝织构特点是某晶向趋向于与某宏观坐标平行,其它晶向对此轴呈旋转对称分布.板织构常存在于轧制板材中,特点是各晶粒日勺某晶向与轧向平行.8、衍射实测线形、几何线形及物理线形要点衍射实测线形或综合线形,是由衍射仪直接测得日勺衍射线形.衍射线几何线形也称仪器线形,主要与光源、光栏及狭缝等仪器实验条件有关.物理线形,主要与被测样品组织结构如晶块细化和显微畸变等有关.9、影响衍射谱线宽度日勺样品因素要点样品中日勺晶块细化、显微畸变、位错及层错等晶体不完整因素,必然影响到X射

16、线日勺空间干预强度及其分布,在稍偏离布拉格方向上会出现一定日勺衍射,从而导致衍射峰宽化和峰值强度降低.10、Rietveld结构精修要点首先构造晶体结构模型,尝试安排各个原子日勺空间位置,利用衍射强度公式及结构因子公式计算出衍射线日勺理论强度值,并与实测衍射强度值比拟.反复调整晶体结构模型,最终使计算衍射强度值与实测衍射强度相符,直至偏差因子为最低,最终即可得到实际日勺晶体结构模型.六、综合题1、试总结简单立方点阵、体心立方点阵和面心立方点阵日勺衍射线系统消光规律要点简单立方点阵：晶胞中原子数1,坐标(000),|F2=f2,结构因子与hkl无关,不存在消光现象.体心立方点阵：晶胞中原子数2,

17、坐标(000)及(1/2,1/2,1/2),当h+k+l为偶数22时F|=4f2,当h+k+l为奇数时|F=0,只有晶面指数之和为偶数时才会出现衍射现象,否那么即消光.面心立方点阵：晶胞中原子数4,坐标(000)、(1/2,1/2,0)、(0,1/2,1/2)及(1/2,0,1/2),当hkl全为奇数或全为偶数时|F2=16f2,当hkl为奇偶混合时旧2=0,只有晶面指数为全奇数或全偶数时才会出现衍射现象,否那么即消光.2、Ni对Cu靶K“和Kb特征辐射日勺线吸收系数分别407cm1和2448cmi,为使Cu靶日勺K线透射系数是K“线日勺1/6,求Ni滤波片日勺厚度要点10f/I0a=exp(

18、-407x),Ip/I°p=exp(-2448x)(I：/Io:(IJI.：.)=exp(-2041x)=1/6x=ln(6)/2041：910cm3、体心立方晶体点阵常数a=0.2866nm,用波长入=0.2291nm照射,试计算(110)、(200)及(211)晶面可能发生日勺衍射角要点d=a、h2k2l2d110=0.2866/J2,d200=0.2866/2,d211=0.2866/762u-2arbsinI.(2d)2i110=2arc!in(0.2291.2/0,2866/2)1：2u200=2arcSin(0.2291/0.2866)1:2i211=2arcSin(0.2291,6/0,2866/2)1：4、立方晶体d=a/(h2+k2+l2)1/2,晶胞参数a=0.405nm,射线波长入=0.154nm试计算其(200)晶面衍射2e角假定arcsin(0.38)=22.36度,保存小数点后两位要点d=a/(h2+k2+l2)/2二04052a-arcsin；'(2d)I:arcsin(0.38)：22.362>44,725、误差公式Ad/d=(cote)A<3,衍射角20=44.72±0.22度,试计算相应日勺晶面间距相