材料分析測試考試題

2021-03-04 09:36:39 字數 2084 閱讀 5200

3、 x射線粉末衍射法物相定性分析過程及注意的問題。

84頁4、 如何讓提高顯微鏡的分辨本領。

從波的角度看,波長越短,衍射現象越不明顯,因此,要提高成像解析度必須改用波長比可見光短得多的射線.根據德布羅意物質波長關係式λ=h/mv,可看出,要減小波長有兩個途徑:一是增大粒子質量;二是增大粒子速度。

電子顯微鏡採用了增大粒子速度的辦法.它通過對電子的加速來提高電子的動能,從而縮短電子的波長.若加速電子所用的高壓為u,電子被加速到最大動能為eu,則由波長公式得λ=h/√2em0u,可見只要提高加速電壓u就可以縮短電子射線的波長,所以也可以說電子顯微鏡是採用了提高加速電壓的方法來提高顯微鏡的分辨本領

5、 相對光學顯微鏡,透射電子顯微鏡和掃瞄電鏡有哪些優點。

光源可見光(日光或電燈光) 電子源(電子槍)

照明控制玻璃聚光鏡電子聚光鏡

樣本 1mm 厚的載玻片約 10nm 厚的薄膜及其他

放大成像系統玻璃透鏡電子透鏡

介質空氣和玻璃高度真空

像的觀察直接用眼(接目鏡) 利用螢光屏

聚焦方法移動透鏡改變線圈電流或電壓

分辨本領 200nm 0.2~0.3nm

有效放大倍數 103 106

物鏡孔徑角約 70° <1°

景深較小較大

焦長較短較長

像的記錄照相底板照相底板

掃瞄電鏡:

(1)目前大多數商品掃瞄電鏡放大倍數為20~20000 倍,並且連續可調。介於光學顯

微鏡和透射電鏡之間。這就使掃瞄電鏡在某種程度上彌補了光學顯微鏡和透射電鏡的不足。

(2)掃瞄電鏡以景深大而著名。

(3)樣品製備簡單。

6、 x射線衍射原理。

x射線的衍射是當照射晶體時,電子受迫震動產生相干散射,同一種原子內各電子散射波相互干涉形成原子閃射波27頁

7、 點解析度和晶格解析度有什麼不同,同一電鏡的這兩種解析度哪個高,為什麼?

透射電鏡高分辨像中點解析度和晶格解析度是兩種測定機器分辨本領的方法。

點分辨是指**上(明場像或高分辨的都可以)能看到的最小顆粒的尺寸(放大倍數盡可能大,但要清晰),儘管可能樣品裡有更小的顆粒。晶格分辨是指能拍到的清晰的晶格像上的最小面間距,儘管可能樣品裡有更小的面間距。

透射電子顯微鏡的點解析度定義為在scherzer欠焦條件下的sinχ曲線與橫座標第乙個交點所對應的空間頻率的倒數,點陣解析度可以描述為在高分辨像上可以分辨的兩個晶面之間的最小距離。

8、 分析電子衍射與x衍射有何不同。

電子衍射與x射線衍射一樣,遵從衍射產生的必然條件(布拉格方程+反射定律,衍射向量方程或厄瓦爾德**等)和系統消光規律。但電子波是物質波,按入射電子能量的大小,電子衍射可分為高能電子衍射、低能電子衍射和反射式高能電子衍射,而x射線衍射是x射線照射樣品。

9、 電子束入射固體樣品表面會激發哪些訊號,他們有哪些特點和用途。

1、被散射電子:能量高,來自樣品表面幾百奈米深度範圍,其產額隨原子序數增大而增多用做形貌分析,成分分析以及結構分析。

2二次電子能量:來自表層5-10奈米深度範圍內,對樣品表面狀態十分敏感,不能進行成分分析,主要用於分析樣品表面形貌。

3吸收電子:其襯度恰好和se或be訊號調製影象襯度相反與被散射電子的襯度互補,吸收電子能產生原子序數襯度,即可用來進行定性的微區成分分析

4透射電子:透射電子訊號由微區的厚度、成分和晶體結構決定可進行微區成分分析。

5特徵x射線:用特徵值進行成分分析,來自樣品較深的區域

6俄歇電子:各元素的俄歇電子的能量較低,來自樣品表面1-2奈米,它合適做表面分析。

10、 波譜儀和能譜儀各有什麼優缺點?

)能譜儀的優點:

(1)分析速度快

(2)靈敏度高

(3)譜線重複性好.

能譜儀的缺點:

(1)能量解析度低,峰背比低.

(2)工作條件要求嚴格.

波譜儀的突出優點是波長解析度很高.

但由於結構的特點,譜儀要想有足夠的色散率,聚焦圓的半徑就要足夠大,這時彎晶離x射線光源的距離就會變大,它對x射線光源所張的立體角就會很小,因此對x射線光源發射的x射線光量子的收集率也就會很低,致使x射線訊號的利用率極低.

此外,由於經過晶體衍射後,強度損失很大,所以,波譜儀難以在低束流和低激發強度下使用,這是波譜儀的兩個缺點.

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