材料分析测试技术课件：X射线的性质

材料分析测试技术

一、课程重要性二、课程主要内容三、本课程教学目的基本要求四、本课程与其他课程的关系材料分析测试技术绪论PotentialapplicationofTitaniumandTiAlalloys图2底注式真空吸铸过程示意图图1非自耗钨极电弧熔炼炉的外观照片图3浇注温度对Ti-47Al合金件充填率影响a)1580℃,b)1600℃,c)1620℃,d)1655℃b)a)d)c)图4浇注温度对叶片缩孔的影响a)1580℃，b)1600℃，c)1620℃图4利用非自耗电弧熔炼炉得到的TiAl基合金宏观组织a)钮扣锭的外观形貌b)钮扣锭纵截面的宏观组织图6TiAl基合金纽扣锭的BSE像a)Ti-46Al-5Nb-0.1Bb)Ti-46Al-5Nb-0.3B图5TiAl基合金纽扣锭的BSE像a)Ti-46Al-5Nb-0.1Bb)Ti-46Al-5Nb-0.3BSolidificationinterface(a)(b)生长方向图7Al-17.5wt%In合金定向凝固组织(a)Longitudinalsectionofthesampleatthegrowthrateof2μm/s(b)Transversesectionofthesampleatthegrowthrateof2μm/s绪论-材料篇目的与要求使用/效能合成/加工成分/结构性能材料科学与工程是研究其成分/结构、制备/加工、性能、使用性能及其关系的科学。

材料科学与工程的定义（国际公认）是：研究有关材料成份/结构、制备/合成、性能/组织和使用效能及其关系的科学技术与生产。对材料四要素的认识和理解，要有动态的观念，材料科学与工程四个基本要素的说明和控制应放在更高、更深的层次，即分子、原子尺度来阐释和控制。

材料的结构与成分应更着重于包括分子、原子的类型及所观察尺度范围（纳米、介观、微观、宏观）内分子、原子的排列组合。

使原子（原子团），分子可得到特定排列组合的合成与加工；由不同原子（原子团）、分子及其排列组合所得到的使材料具有值得研究和使用的性能；

考虑经济和社会效益的材料使用服役实际条件及其有效性的度量。四要素是一个整体，内部有机联系是其核心与活力所在。

使用/效能合成/加工成分/结构性能“四要素”基本内涵

（1）材料的成分、组成与结构●从电子、原子尺度到宏观尺度成分与分布●结构无限变化导演材料复杂性能●成分与结构表征●分析与建模技术“四要素”基本内涵煤炭、金属、水泥、陶瓷等等（1）成分、组成与结构成分设计

组织设计

TiAl基合金不同冷却速度下的α相分解产物

Ti-Al合金的二元相图

Ti-47Al热处理发生γ→α相变，α从γ相中析出；当合金从α单相区冷却时，γ相从α或α2相中析出，但是以何种方式析出，取决于冷却速度，这些不同冷却速度下的相变对控制TiAl基合金热处理组织具有重要的意义。Ti-47Al作为基础合金复合设计

（1）成分、组成与结构“四要素”基本内涵（2）合成与加工

所有尺度上原子、分子及分子团对结构的控制新结构转化为材料与结构的演化过程宏观加工引发的微观结构变化与“意外”现象

决定工业生产效率与竞争力“四要素”基本内涵（3）性质

●材料对外界刺激的整体响应●各种尺度上的性能测试与分析●导向所需综合性能的设计“四要素”基本内涵（4）使用行为材料固有性质与构件功能、能力相结合使用中材料固有性质变化、预测与改善环境中固有性能变化与预测时效行为组织稳定性蠕变变形老化辐照脆化疲劳行为弯曲疲劳接触疲劳拉压疲劳振动疲劳腐蚀行为环境腐蚀应力腐蚀氢脆复合环境行为腐蚀+疲劳疲劳+蠕变“四要素”基本内涵控性控构控形

力学性能

物理性能

化学性能

近终形

表面完整性

尺寸精度

宏观组织（晶粒形态与尺寸）

微观组织（亚晶界、枝晶间距、次生相）

强化相的形态、尺寸及分布

多相合金的相结构

组织均匀性

成分均匀性（宏观与微观偏析）

组织致密性

夹杂、气孔等

应力、变形、开裂等

晶体结构缺陷（点缺陷、位错、孪晶等）

非晶、微晶、纳米晶及非平衡晶

设计（成分结构）

合成

材料科学与工程

加工服役使用

成份/价键、非晶/结晶、微结构

力学性能物理性能

分析方法(XRD,TEM,SEM,EDS…)

分子结构、非晶/结晶、织态

力学性能物理性能

分析方法(FTIR,NMR,TEM…)

高分子材料无机非金属材料

成份/价键、结晶/非晶、组织

力学性能物理性能

分析方法(XRD,TEM,SEM,EDS…)

金属材料结构共性知识性能共性理论测试分析共性方法材料科学基础材料力学性能材料研究方法材料物理性能绪论-材料篇材料科学基础材料力学性能材料研究方法材料物理性能

有限元

人工神经网络计算相图

晶体结构精饰

现代计算机技术材料研究计算机应用绪论-材料篇19有限元基础人工神经网络基础谱图解析晶体结构精饰材料研究计算机应用EDSNMRFTIRXRDTEMSEMAFM结构基础拉伸弯曲冲击扭转压缩硬度疲劳粘弹量子力学介电光学传热磁性材料力学性能材料物理性能材料科学基础

材料现代研究方法

热学、电学、磁学、光学强度、塑性、韧性、硬度、疲劳、磨损学习内容核心内容结构与结构演变力学性能物理性能结构决定性能是自然界永恒的规律“相”(phase)

在体系内部物理性质和化学性质完全均匀的一部分成分和结构完全相同的部分才称为同一个相

绪论-分析测试技术篇材料的微观组织结构形貌相分布、形状、大小、数量等。结构相的原子排列情况表征；组成相之间的关系缺陷晶体缺陷表面状态成分相的成分、界面成分及其分布

材料分析检测技术是关于材料成分、物相结构、微观形貌和晶体缺陷等的现代分析、检测技术及其有关理论知识的科学。材料分析的基本原理（或称技术基础）是指测量信号与材料成分、结构等的特征关系。采用各种不同的测量信号（相应地具有与材料的不同特征关系）形成了各种不同的材料分析方法。材料的微观组织结构材料的微观组织结构基于电磁辐射及运动粒子束与物质相互作用的各种物理效应所建立的各种分析方法已成为材料分析检测的重要组成部分，大体可分为：光谱分析、电子能谱分析、衍射分析及电子显微分析、热分析、核磁共振分析、色谱分析、质谱分析、电化学分析绪论-分析测试技术篇

固体中的原子键合

结晶学基础

金属与无机材料结构键合力与能量，杂化轨道的键合，分子轨道的键合，原子间基本键型，离子键、共价键、金属键，弱作用键

晶体的基本概念与性质，晶体的宏观对称，单形与聚形，晶体定向和结晶符号，晶体点阵的对称，晶体的堆积方式金属的晶体结构，非晶态合金，无机材料的晶体结构，无机熔体与玻璃材料科学基础结构缺陷及固溶体点缺陷，位错，面缺陷，固溶体，非化学计量缺陷，有序和无序固溶体

高分子链的结构高分子链的组成和构造，高分子链的构象高分子聚集态结构高聚物的分子间作用力，聚合物的晶态结构，聚合物的非晶态结构，聚合物的液晶态结构，聚合物的取向态结构，高聚物的热运动和力学状态组织形貌分析

物相分析

成分和价键分析

光学显微分析，扫描电子显微镜，扫描探针显微镜，扫描隧道显微镜和原子力显微镜。

物相分析的意义及含义,电磁波及物质波的衍射理论,X射线衍射物相分析,电子衍射及显微分析

X射线光谱分析(电子探针仪，能谱仪，波谱仪),X射线光电子能谱分析,俄歇电子能谱.材料现代研究方法分子结构分析

振动光谱(傅里叶变换红外光谱,拉曼光谱)和核磁共振波谱技术。

综合案例分析

以一种材料的综合研究为例，讲授以上四大类材料分析手段在材料研究中如何综合应用，达到实现材料研究的目的。绪论-分析测试技术篇1、X-射线衍射分析：物相成分、结晶度、晶粒度信息2、电子显微镜：材料微观形貌观察3、热分析：分析材料随温度而发生的状态变化4、振动光谱：分子基团、结构的判定5、X-射线光电子能谱：一种表面分析技术，表面元素分析6、色谱分析：分析混合物中所含成分的物理方法

7、核磁共振：分析材料的内部结构

1.化学组成分析：主要研究原料和制品的化学组成。化学组成分析也叫化学成分分析。常用的分析方法有：普通化学分析；仪器化学分析（包括ICP光谱、直读光谱、Ｘ射线荧光光谱、激光光谱等等）。化学分析本课程不介绍。因为化学分析的目的就是知道化学成分含量，不管用那个分析方法，只要能精确告诉我们结果就行。常见的三大类型的分析方法常见的三大类型的分析方法2.微观结构分析▲

微观结构分析主要分析材料的微观晶体结构，即材料由哪几种晶体组成，晶体的晶胞尺寸如何，各种晶体的相对含量多少等。▲结构分析常用的方法有：X射线衍射法(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析(TGA)、差热分析法(DTA)、红外法、核磁等。这些方法以及所用的仪器设备是我们要学习的重点。常见的三大类型的分析方法3.显微组织分析

主要是分析材料的微观组织形貌。显微组织分析常用的分析手段有：普通光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等。本课程主要学习SEM和TEM的原理及分析方法。二、课程的主要内容

材料分析的基本原理（或称技术基础）是指测量信号与材料成分、结构等的特征关系。采用各种不同的测量信号（相应地具有与材料的不同特征关系）形成了各种不同的材料分析方法。材料分析的理论依据尽管材料分析手段纷繁复杂，但它们也具有共同之处。除了个别研究手段（如SPM）以外，基本上是利用入射电磁波或物质波（X射线、电子束、可见光、红外光）与材料作用，产生携带样品信息的各种出射电磁波或物质波（X射线、电子束、可见光、红外光），探测这些出射的信号，进行分析处理，即可获得材料的组织、结构、成分、价键信息。

1、组织形貌分析微观结构的观察和分析对于理解材料的本质至关重要，组织形貌分析借助各种显微技术，认识材料的微观结构。表面形貌分析技术经历了光学显微镜(OM)、电子显微镜(SEM)、扫描探针显微镜(SPM)的发展过程，现在已经可以直接观测到原子的图像。三种组织分析手段的比较0.1110100100010000ｎｍ10.10.010.0010.000110

μｍ×10×100×1000×10000×100000×1000000×10000000观察倍率扫描探针显微镜扫描电子显微镜光学显微镜分辨率光学显微镜(OM)Ti-45Al-9Fe合金显微组织扫描电子显微镜(SEM)扫描探针显微镜(SPM)云母的表面原子阵列2、物相分析利用衍射分析的方法探测晶格类型和晶胞常数，确定物质的相结构。主要的物相分析的手段有三种：x射线衍射(XRD)、电子衍射(ED)及中子衍射(ND)。其共同的原理是：利用电磁波或运动电子束、中子束等与材料内部规则排列的原子作用产生相干散射，获得材料内部原子排列的信息，从而重组出物质的结构。X射线衍射(XRD)理学D/max2000自动X射线仪锆英石为主晶相的X射线谱t-ZrO2ZrSiO4透射电子显微镜(TEM)TEMimageofTi-46Al-2Fe-0.5BalloyselectedareadiffractionpatternoftheB2phase3、成分和价键分析

大部分成分和价键分析手段都是基于同一个原理，即核外电子的能级分布反应了原子的特征信息。利用不同的入射波激发核外电子，使之发生层间跃迁、在此过程中产生元素的特征信息。按照出射信号的不同，成分分析手段可以分为两类：X光谱和电子能谱，出射信号分别是X射线和电子。X光谱包括X射线荧光光谱(XFS)和电子探计X射线显微分析（EPMA）两种技术，电子能谱包括X射线光电子能谱(XPS)、俄歇电子能谱(AES)、电子能量损失谱(EELS)等分析手段。电子探针显微分析仪(EPMA)島津EPMA-1600EDS应用举例浸炭不良部不良品良品ＣＳｉ不良品良品齿轮疲劳失效，是由于渗碳处理不均匀，根本原因在于硅的偏聚。X射线光电子能谱分析(XPS)4、分子结构分析利用电磁波与分子键和原子核的作用，获得分子结构信息。红外光谱（IR）、拉曼光谱（Raman）、荧光光谱（PL）等是利用电磁波与分子键作用时的吸收或发射效应，而核磁共振（NMR）则是利用原子核与电磁波的作用来获得分子结构信息的。三、课程教学目的和基本要求本课程是为材料专业本科生开设的重要的专业课。其目的在于使学生系统地了解现代主要分析测试方法的基本原理、仪器设备、样品制备及应用，掌握常见测试技术所获信息的解释和分析方法，最终使学生能够独立地进行材料的分析和研究工作。四、本课程与其他课程的关系本门课程是以高等数学、大学物理、基础化学、物理化学、材料科学基础等课程为基础的，因此，学好这些前期课程是学好材料现代分析测试方法的前提。同时，材料现代分析测试方法又为后续专业课程如材料合成与制备方法、专业综合实训、毕业设计等打下基础。X射线衍射分析

X射线物理基础晶体学基础：几何晶体学、倒点阵

X射线衍射原理：X射线衍射线的方向和强度晶体的研究方法:单晶、多晶的研究、衍射仪法

X射线衍射分析的应用

物相分析晶胞参数的确定晶粒尺寸的计算等X射线衍射分析需解决的问题

科研、生产、商业以及日常生活中，人们经常遇到这种问题：某种未知物的成分是什么？含有哪些杂质或有害物质？用什么方法来鉴定？

X射线衍射分析（简称XRD）的原理？仪器组成？样品要求？

XRD除物相分析外，还能检测分析物质的哪些性能？如何从XRD所给出的数据中提取更多的信息？（包括成分、结构、形成条件、结晶度、晶粒度等）第1章

X射线的性质一、X射线的发现二、X射线的本质三、X射线的获得四、X射线谱五、X射线与物质的相互作用六、X射线的吸收及其作用七、X射线的安全防护49/85一、X射线的发现1895年，德国物理学家伦琴（Röntgen,W.C.）发现X射线1912年，德国物理学家劳厄（Von.Laue,M）等人发现X射线在晶体中的衍射现象，确证X射线是一种电磁波1912年，英国物理学家布·喇格父子(Bragg,W.H;Bragg,V.L.)

开创X射线晶体结构分析的历史二、X射线的性质X射线的本质是一种电磁波，具有波粒二象性。

X射线的波动性表现在它以一定的波长和频率在空间传播，其波长范围在0.01~100Å之间，

在真空中的传播速度3×108m/s。1、波动性当解释X-ray的衍射、干涉等现象时，必须将其看成波。

在晶体作衍射光栅观察到的X射线的衍射现象，证明了X射线的波动性X射线作为电磁波，具有电场矢量和磁场矢量。

它以一定的波长和频率在空间传播。

λ＝Ｃ／v

X-ray作为一种电磁波，其传播过程中携带一定的能量，用强度表示X-ray所带能量的多少。

当解释X-ray与物质相互作用所产生的物理现象（如光电效应、二次电子等）时，须将X-ray看成一种微粒子流（光子流）。

X-ray作为一种粒子流，它的强度为光子流密度与每个光子能量的乘积。2、粒子性三、X射线的获得1、X-ray产生原理

凡是高速运动的电子流或其它高能辐射流（如γ射线，X射线，中子流等）被突然减速时均能产生X射线。2、X射线机

X射线管是X射线机的核心部件。

封闭式热阴极X射线管四、X射线谱X射线强度与波长的关系曲线，称之X射线谱。从X-ray管中发出的X射线可以分为：连续X射线谱、特征X射线谱56/85(1)产生原理：在X射线管中，从阴极发出的电子在高电压作用下以很高的速度撞向阳极，电子的动能减少，减少的动能中很少一部分转换为X射线放射出。由于撞到阳极上的电子数极多，电子与阳极碰撞的时间和条件各不相同，而且绝大多数电子要经历多次碰撞，产生能量各不相同的辐射，因此出现连续X射线谱。1、连续X射线谱在管电压很低时，X射线管发出的X射线，其曲线是连续变化的，故称之为连续X射线谱。从某个短波基线开始的包含各种波长的X射线。（2）短波极限极限情况下，电子将其在电场中加速获得的全部动能转移给一个光子，那么该光子获得最高能量和具有最短波长，即短波极限λ0。此时光子的能量：E＝eV＝hν最大＝hc/

0

λ0=1.24/V短波极限λ0只与管电压有关，不受其它因素的影响。式中e——电子电荷，等于静电单位；

V——电子通过两极时的电压降（静电单位）；

h——普朗克常数，等于（3）连续X射线的总强度连续X射线的总强度的经验公式：I连续=kiZVm2、特征X射线谱（1）特征X射线及其激发电压特征X射线为一线性光谱，由若干互相分离且具有特定波长的谱线组成，其强度大大超过连续谱线的强度并迭加于连续谱线之上。当管电压超过某临界值（激发电压Vk）时，特征谱才会出现。当管电压增加时，连续谱和特征谱强度都增加，而特征谱对应的波长保持不变。特征谱线不随X射线管的工作条件而变，只决定于阳极物质（靶材）60/85（2）产生机理特征X射线产生的根本原因是阳极材料（靶材）原子内层电子的跃迁。原子壳层按其能量大小分为数层，通常用K、L、M、N等字母代表它们的名称。每个壳层上的电子具有不同的能量εk、εL、εM…当管电压达到或超过某一临界值时，则阴极发出的电子在电场加速下，可以将靶物质原子深层的电子击到能量较高的外部壳层或击出原子外，使原子电离。此时原子处于激发态。如果K层电子被击出K层，在K层产生一个空位，此过程称K激发，L层电子被击出L层，称L激发，其余各层依此类推。产生K激发的所需能量为WK＝hυK，阴极电子的能量必须满足eV≥WK＝hυK，才能产生K激发。其临界值为eVK＝WK

，VK称之临界激发电压。处于激发状态的原子有自发回到稳定状态的倾向，此时外层电子将填充内层空位，相应伴随着原子能量的降低。原子从高能态变成低能态时，多出的能量以X射线形式辐射出来。因物质一定，原子结构一定，两特定能级间的能量差一定，故辐射出的特征X射波长一定。同样当K空位被M层电子填充时，则产生Kβ辐射。M能级与K能级之差大于L能级与K能级之差，即一个Kβ光子的能量大于一个Kα光子的能量；但因L→K层跃迁的几率比M→K迁附几率大，故Kα辐射强度比Kβ辐射强度大五倍左右。在X射线分析中，我们一般选用Kα谱线作为X射线源当K电子被打出K层时，如L层电子来填充K空位时，则产生Kα辐射。此X射线的能量为电子跃迁前后两能级的能量差，即63/85Kα双线的产生与原子能级的精细结构相关。L层的8个电子的能量并不相同，而分别位于三个亚层上。Kα双线系电子分别由LⅢ和LⅡ两个亚层跃迁到K层时产生的辐射，而由LI亚层到K层因不符合选择定则（此时Δl＝0），因此没有辐射。显然，当L层电子填充K层后，原子由K激发状态变成L激发状态，此时更外层如M、N……层的电子将填充L层空位，产生L系辐射。因此，当原子受到K激发时，除产生K系辐射外，还将伴生L、M……等系的辐射。除K系辐射因波长短而不被窗口完全吸收外，其余各系均因波长长而被吸收。LIII--K的跃迁几率比LII—K跃迁高1倍。IKα1:IKα2≈2:1这些辐射中L、M、N系列的辐射强度很弱，波长长，容易被吸收。K系特征辐射最强，尤其是Kα，是X射线分析中最常用的X射线。由于Kα1和Kα2波长相差很小。一般将它们视为同一条线Kα。

LIII--K的跃迁几率比LII—K跃迁高1倍。IKα1:IKα2≈2:1其波长用二者的加权平均。

λKα=2/3λKα1+1/3λKα2

连续谱(软X射线)高速运动的粒子能量转换成电磁波谱图特征:强度随波长连续变化是衍射分析的背底;是医学采用的特征谱(硬X射线)高能级电子回跳到低能级多余能量转换成电磁波仅在特定波长处有特别强的强度峰衍射分析采用(3)莫色莱定律特征X射线谱的频率（或波长）只与阳极靶物质的原子结构有关，而与其他外界因素无关，是物质的固有特性。1913～1914年莫塞莱发现物质发出的特征谱波长与它本身的原子序数间存在以下关系：根据莫塞莱定律，将实验结果所得到的未知元素的特征X射线谱线波长，与已知的元素波长相比较，可以确定它是何元素。它是X射线光谱分析的基本依据67/85五、X射线与物质的相互作用1、散射X射线被物质散射时，产生两种现象：相干散射；非相干散射（1）相干散射（汤姆逊散射）与物质原子中束缚较紧的电子作用。散射波随入射X射线的方向改变了，但频率（波长）相同。各散射波之间符合振动方向相同、频率相同、位相差恒定的干涉条件，可产生干涉作用。相干散射是X射线在晶体产生衍射的基础。

（2）非相干散射（康普顿散射）

X射线作用于束缚较小的外层电子或自由电子。散射X射线的波长变长了。

由于散射X射线的波长随散射方向而变，不能产生干涉效应。故这种X射线散射称为非相干散射。

非相干散射不能参与晶体对X射线的衍射，只会在衍射图上形成不利的背景(噪声)。相干散射因为是相干波所以可以干涉加强.只有相干散射才能产生衍射,所以相干散射是X射线衍射基础不相干散射因为不相干散射不能干涉加强产生衍射,所以不相干散射只是衍射的背底散射小结

71/852、光电效应光电吸收（光电效应）荧光X射线俄歇电子光电子被X射线击出壳层的电子即光电子,它带有壳层的特征能量,所以可用来进行成分分析(XPS)俄歇电子高能级的电子回跳,多余能量将同能级的另一个电子送出去,这个被送出去的电子就是俄歇电子带有壳层的特征能量(AES)二次荧光高能级的电子回跳,多余能量以X射线形式发出.这个二次X射线就是二次荧光也称荧光辐射同样带有壳层的特征能量73/85六、X射线的吸收及其作用（1）X射线强度衰减规律：

I=I0e-

m

xI0和I分别为入射X射线强度和穿透过厚度为x的物质后的X射线强度；为吸收体的密度；

m为质量吸收系数X射线通过物质时的衰减，是吸收和散射造成的1、X射线强度的衰减

吸收系数在一定区间内是连续变化的,且随波长的增大而增大。吸收系数在某些波长的位置上产生跳跃式的突变。（2）质量吸收系数当波长变化到

K时，质量吸收系数产生了一个突变，这是由于入射X射线的光量子能量达到激发该物质元素的K层电子的数值，而被吸收并引起二次特征辐射。吸收突变X射线的衰减小结宏观表现强度衰减与穿过物质的质量和厚度有关是X射线透射学的基础这就是质厚衬度微观机制散射和吸收消耗了入射线的能量这与吸波原理是一样的2、吸收限的应用

---X射线滤波片的选择

需要：kα

存在：kα、

Kβ

连续谱滤波片：可获得单色光滤波片的选择规律：

1、Z靶＜40时，Z滤＝Z靶-1；

2、Z靶＞40时，Z滤＝Z靶-2滤波片

1、滤波片越厚，X射线强度损失越大2、滤波片的厚度按要求制作，滤波后Kβ/Kα的强度比为1/600。3、当Kα强度被衰减到原来的一半时，Kβ/Kα的强度比将由原来的1/5降为滤波后的1/500左右3、吸收限的应用

---阳极靶材料的选择为避免样品强烈吸收入射X射线产生荧光幅射，对分析结果产生干扰。必须根据所测样品的化学成分选用不同靶材的X射线管。原则是：

Z靶≤Z样品+1或Z靶>>Z样品

应当避免使用比样品中的主元素的原子序数大2－6（尤其是2）的材料作靶材的X射线管。

例如:铁(26)为主的样品，选用Co(27)或Fe靶,不选用Ni(28)或Cu(29)靶。

七、X射线的危害及防护X射线设备的操作人员可能遭受电震和辐射损伤两种危险。电震的危险在高压仪器的周围是经常地存在的，X射线的阴极端为危险的源泉。辐射损伤是过量的X射线对人体产生有害影响。1．名词解释：相干散射、不相干散射、吸收限、短波限。2．X射线产生的基本条件是什么？X射线的本质是什么？

3．连续X射线的特点是什么？

4．如何选用滤波片的材料？

5．特征X射线谱与连续谱的发射机制之主要区别何在？

6．实验中选择X射线管以及滤波片的原则是什么？已知一个以Fe为主要成分的样品，试选择合适的滤波片。

7.计算当管电压为50KV时，电子在与靶碰撞时的速度与动能以及所发射的连续谱的短波限和光子的最大动能。习题小结2、X射线的产生

X射线准直缝晶体····劳厄斑证实了X射线的波动性劳厄（Laue）实验（1912）-KAX射线X射线管+1、X射线的性质83/853、X射线谱连续X射线谱特征X射线谱84/854、K系特征谱

K系特征谱：

Kα、Kβ……Kα：Kα1、Kα25、λ与Z的关系莫色莱定律§2倒易点阵（倒点阵）一、几何晶体学概述二、倒易点阵87/85一、几何晶体学概述1、晶体晶体是内部质点在三维空间作规则排列的物质。（一）、晶体与空间点阵88/852、空间点阵（空间格子）

在研究晶体结构时一般只抽象出晶体的重复规律。这种抽象的图形，称为空间点阵。空间点阵的要素

A、结点

B、行列

C、面网

D、单位点阵

E、点阵参数3、晶系与布拉菲点阵原始格子底心格子体心格子面心格子4、单位晶胞基本矢量构成的平行六面体就称为单位晶胞：基本矢量a、b、c及其夹角α,β,γ反映晶体对称的最小单位。单位晶胞在三个方向上重复即可建立整个空间点阵。晶体结构=空间点阵

+结构基元（二）、晶体学指数1、晶格常数平行六面体的三个棱长a、b、c

及其夹角α、β、γ2、晶面和晶面指数晶面：几何多面体的界面，晶格内部面网的反映。（hkl）：表示一簇平面，称为晶面指数或米勒指数。（hkl）是平面在三个坐标轴上截距倒数的互质比。这些相互平行的平面称为晶体的晶面同一个格子，两组不同的晶面族95/85在坐标轴上的截距分别为2、3、6，其倒数为1/2、1/3、1/6，