《材料近代分析方法》总复习

《材料近代分析方法》总复习第一篇X射线衍射部分第二篇电子显微分析第一篇X射线衍射部分一、X射线的性质二、X射线衍射方向及强度三、晶体分析方法四、X射线衍射的应用一、X射线的性质1.关于X射线的历史、性质、本质和X射线的产生2.X射线谱①连续X射线谱连续X射线谱的规律波长连续变化；短波限；强度峰值在1.5λ0处；管电压不变，λm、λ0不变②特征X射线谱特征X射线的产生特征X射线的命名3.X射线与物质的相互作用①宏观效应——X射线强度衰减②微观机制——X射线被散射和吸收X射线的吸收：两种表现形式：光电效应俄歇效应4.什么是吸收限？如何选择滤波片？吸收限（λk为吸收限）滤波片的选择：它的吸收限位于辐射源的Kα和Kβ之间，且尽量靠近Kα。二、X射线衍射方向及强度1.晶系与布拉菲点阵2.布拉格方程ndhklsin2(n=0,1,2,3,……)3.布拉格方程的应用晶体结构分析：由λ,θ得到d，获得晶体结构特点X射线光谱学：由d,θ得到λ，获得该元素的原子序数4.X射线衍射强度散射因子和结构因子的表示方法发生衍射的充要条件①满足②该晶面的结构因子系统消光常用X射线衍射分析方法方法晶体条件波长λ入射角θ老埃法单晶体变化不变化周转晶体法单晶体不变化变化粉末法多晶体不变化变化衍射花样的指标化入射角正炫平方比＝干涉面指数平方和比四、X射线衍射的应用1.精确测量晶体的点阵常数KKKhchW/sin2HKLd02HKLF::::sin:sin:sin321322212NNN点阵常数精确测定中的关键是θ角，尽量选择高角度的θ角。点阵常数精确测定常用衍射仪法。数学处理方法。2.物相定性分析定性分析基本判据——三强线的d-I数据组与PDF卡片对照。几种索引方法的比较。3.宏观应力测定三类残余应力的比较。θ角变化---晶面间距变化---反映的是应变---换算成应力。第二篇电子显微分析部分第七章电子光学基础第八章透射电子显微镜第九章复型技术第十章电子衍射第十一章晶体薄膜衍衬成像分析第十二章扫描电子显微镜第十三章电子探针显微分析第十四章其它显微分析方法简介第七章电子光学基础电磁透镜的缺陷——像差产生原因：球差、像散、色差•电磁透镜分辨率取决于球差和衍射效应的综合影响。电磁透镜的景深电磁透镜的焦长第八章透射电子显微镜物镜物镜形成第一幅高分辨率电子显微图像或电子衍射花样的透镜，决定TEM的分辨率！成像操作与衍射操作成像操作——中间镜物平面和物镜像平面重合时，得到放大像；衍射操作——中间镜物平面和物镜背焦面重合时，得到电子衍射花样。三个光阑：第二聚光镜光阑、物镜光阑和选区光阑，其位置和作用各不相同。第九章复型技术一、质厚衬度成像原理质厚衬度基础原子对入射电子的散射——弹性散射是透射电子显微镜成像的基础；TEM小孔径角成像二、复型技术1.一级复型法2.二级复型法3.萃取复型法几种复型技术比较一级复型和二级复型的缺点：只能提供样品表面形貌的信息。萃取复型的优点：能提供样品中第二相析出粒子的形状、大小、分布及晶体结构信息。第十章电子衍射电子衍射与X射线衍射比较第十一章晶体薄膜衍衬成像分析一、衍射衬度由于样品晶体位向不同引起衍射强度不同所导致的衬度差别。二、明场像与暗场像•如果将衍射束挡掉，以透射束成像，此方法称明场成像；•如果将物镜光阑套住hkl斑点而把透射束挡掉，用衍射束形成电子显微图，此方法称暗场成像。第十二章扫描电子显微镜一、电子束与样品的相互作用二、SEM的工作原理SEM、TEM成像原理的区别TEM的成像原理•TEM是入射电子束透过样品，经物镜、中间镜、投影镜聚焦和放大，直接投射到荧光屏上成像——三级透镜成像。•直接成像SEM的成像原理•SEM是细聚焦入射电子束射到样品表面上，激发各种物理信号，由不同探测器接收，输送到阴极射线管荧光屏上成像；•间接成像三、表面形貌衬度原理四、原子序数衬度原理第十三章电子探针显微分析方法一、特征X射线的检测二、能谱仪和波谱仪的比较分析元素范围分辨率探测极限分析速度第14章其它显微分析方法一、扫描隧道显微镜(STM)二、原子力显微镜(AFM)三、X射线光电子能谱仪(XPS)四、俄歇电子能谱仪