大连理工大学材料分析方法2012考试题答案

姓名：__________大连理工大学学号：__________课程名称：材料分析方法试卷：A考试形式：闭卷院系：_材料____授课院（系）：_材料考试日期：2012年05月14日试卷共5页_____级_____班一二三四总分标准分15153040100得分装订线一、填空题（每空1分，共15分）1.电子探针的信号检测系统是X射线谱仪，用来测定X射线的谱仪叫波谱仪，用来测定X射线的谱仪叫能谱仪，其中只能分析原子序数大于11的元素。2.洛伦兹因数是表示衍射的几何条件对衍射强度的影响，其表达式是综合了、和三方面考虑而得出的。3.X射线衍射法是通过测量求得宏观应力值，其常选用的衍射几何方式有和。4.在衍射衬度成像时，如果晶体保持确定的位向，而样品的厚度发生变化，此时所产生的明暗相间条纹称之为条纹；如果样品的厚度不变，但局部晶面取向发生变化，此时所产生的明暗相间条纹称之为条纹；位错线像总是出现其实际位置的一侧或另一侧，说明其衬度本质上是由位错附近的点阵畸变所产生的，该衬度称为。5.影响扫描电镜分辨率的主要因素是、和。姓名：__________学号：__________院系：_______________级_____班装订线二、判断题（每题3分，共15分，正确的打（）号，错误的打(×)号）1.光电效应是荧光X射线发生的前提与基础。（）2，在CsCl晶体的单胞中，Cs和Cl分别占据体心立方点阵的顶角和心部位置，因此，CsCl晶体发生衍射时遵循体心立方点阵的消光规律。（×）3，扫描电镜二次电子像的分辨率高于背散射电子像。（）4，利用对称衍射情况下的单晶电子衍射谱，结合电子衍射方程，可以计算晶体的衍射晶面间距与点阵参数，其精度可与X射线媲美。（×）5，透射电镜是一类微结构分析设备，透射电子显微术是固态相变研究中解析母相与新相结构与取向关系的强有力手段。（）三、简答题（每题10分，共30分）1.何为系统消光，简述立方系晶体的系统消光规律？姓名：__________学号：__________院系：_______________级_____班装订线2.简述X射线衍射与电子衍射的区别？为何对称入射时，即只有倒易点阵原点在爱瓦尔德球面上时，也能得到除中心斑点以外的一系列衍射斑点？3.简述电子探针的三种工作方式及其应用目的？姓名：__________学号：__________院系：_______________级_____班装订线四、综合题（40分）0.2μm22.4mm22.4mm13.5mm1082040608010040008000120002/degree(Intensity)97.0991.7375.4951.2844.06上图为一种合金的形貌像（左上图）、电子衍射谱（右上图，相机常数L=2.403nm.mm）和X射线衍射谱（下图，入射波长=0.154056nm），现已知基体为立方点阵，1）左上图成像主要利用何种电子成像；说明图像衬度的来源；2）请标定上述电子衍射谱和X射线衍射谱，写出标定过程。3）综合两谱标定的结果确定该样品的点阵类型、点阵常数；一个单胞内包含的阵点个数。4）请绘制出该样品的正点阵及倒易点阵示意图，标定倒易阵点，并给出正、倒点阵常数的关系式。5）请在正点阵及倒易点阵示意图中绘出如下晶面的位置：(202),(222)。姓名：__________学号：__________院系：_______________级_____班装订线1）透射电子成像，质厚衬度和衍射衬度2）参考：[0-31],(200)(-113),指数自洽即可，验证夹角接近1083）面心立方，a=0.356nm,4个4）正空间020110abc5)(222)(202)倒空间abcabc（000）（200）（020）（002）（111）（220）（022）（222）（202）a*b*c*a*=2/ab*=2/bc*=2/cXRD谱：面心立方：N=3,4,8,11,12，{111}，{200}，{220}，{311}，{222}a=0.356nm姓名：__________大连理工大学学号：__________课程名称：材料分析方法试卷：B考试形式：闭卷院系：_材料____授课院（系）：_材料______考试日期：2012年05月14日试卷共5页_____级_____班一二三四总分标准分15153040100得分装订线一、填空题（每空1分，共15分）1.当X射线管电压低于临界激发电压仅可以产生______X射线；当X射线管电压超过激发临界电压就可以产生_____X射线和_____X射线。2.多重性因数的物理意义是。某立方系晶体，其{100}的多重性因数为，如该晶体转变成四方系，这个晶面族的多重性因数将为。3.扫描电子显微镜常用的信号是和。其中信号即可用于形貌分析，也可用于定性成分分析。4.在衍射衬度成像时，如果晶体保持确定的位向，而样品的厚度发生变化，此时所产生的明暗相间条纹称之为条纹；如果样品的厚度不变，但局部晶面取向发生变化，此时所产生的明暗相间条纹称之为条纹；位错线像总是出现其实际位置的一侧或另一侧，说明其衬度本质上是由位错附近的点阵畸变所产生的，该衬度称为。5.电子探针有、和三种工作方式。姓名：__________学号：__________院系：_______________级_____班装订线二、判断题（每题3分，共15分，正确的打（）号，错误的打(×)号）1，光电效应是样品中产生俄歇电子的前提与基础。（）2，在CsCl晶体的单胞中，Cs和Cl分别占据体心立方点阵的顶角和心部位置，因此，CsCl晶体的X射线衍射谱中第一衍射峰为(110)衍射峰。（×）3，X射线波谱仪中各元素特征X射线的分离是利用分光晶体并结合通过布拉格衍射方程来实现的。（）4，利用对称衍射情况下的单晶电子衍射谱，结合电子衍射方程，可以计算晶体的衍射晶面间距与点阵参数，其精度可与X射线媲美。（×）5，扫描电镜是以高能电子束为光源的微结构分析设备，能实现样品的定量成分分析。（×）三、简答题（每题10分，共30分）1.何为结构因子？它在X射线衍射分析中有何应用？姓名：__________学号：__________院系：_______________级_____班装订线2.简述在透射电镜中如何进行明场像、暗场像及中心暗场像的操作？3.简述能谱仪和波谱仪在材料研究中的基本应用及其原理？姓名：__________学号：__________院系：_______________级_____班装订线四、综合题（40分）0.2μm22.4mm22.4mm13.5mm1082040608010040008000120002/degree(Intensity)97.0991.7375.4951.2844.06上图为一种合金的形貌像（左上图）、电子衍射谱（右上图，相机常数L=2.403nm.mm）和X射线衍射谱（下图，入射波长=0.154056nm），现已知基体为立方点阵，1）左上图成像主要利用何种电子成像；说明图像衬度的来源；2）请标定上述电子衍射谱和X射线衍射谱，写出标定过程。3）综合两谱标定的结果确定该样品的点阵类型、点阵常数；一个单胞内包含的阵点个数。4）请绘制出该样品的正点阵及倒易点阵示意图，标定倒易阵点，并给该点阵的系统消光规律。5）请在正点阵及倒易点阵示意图中绘出如下晶面的位置：(002),(220)。姓名：__________学号：__________院系：_______________级_____班装订1）透射电子成像，质厚衬度和衍射衬度2）参考：[0-31],(200)(-113),指数自洽即可，验证夹角1083）面心立方，a=0.356nm,4个4）正空间020110abc5)(002),(220)倒空间abcabc（000）（200）（020）（002）（111）（220）（022）（222）（202）a*b*c*面心立方点阵指数全奇全偶时出现，奇偶混杂时消光XRD谱：面心立方：N=3,4,8,11,12，{111}，{200}，{220}，{311}，{222}a=0.356nm