材料分析测试技术期末考试重点知识点归纳
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材料测试技术复习知识点1.材料性能测试:材料性能测试是材料测试技术的核心内容之一、常见的材料性能测试包括力学性能测试、热性能测试、电性能测试等。
力学性能测试主要包括拉伸、压缩、弯曲等力学性能的测试,可以得到材料的强度、弹性模量、延伸率等力学性能参数。
热性能测试主要包括热膨胀系数、热导率、热稳定性等参数的测试。
电性能测试主要包括电导率、电阻率、介电常数等参数的测试。
这些测试可以帮助工程师和科研人员理解材料的性能特点,为材料选择和应用提供依据。
2.材料结构分析:材料结构分析是材料测试技术的另一重要内容。
结构分析主要包括显微结构分析、晶体结构分析和表面形貌分析。
显微结构分析主要通过光学显微镜、电子显微镜等工具对材料微观结构进行观察和分析,可以得到材料的晶粒大小、组织状态等信息。
晶体结构分析主要通过X射线衍射等手段对材料的晶体结构进行研究,可以得到材料的晶格常数、晶面指数等参数。
表面形貌分析主要通过扫描电子显微镜、原子力显微镜等工具对材料表面形貌进行观察和分析,可以得到材料的形貌特征和表面粗糙度等参数。
3.材料成分分析:材料成分分析是材料测试技术的另一个重要内容。
成分分析主要包括元素分析和化学组成分析。
元素分析主要是通过原子吸收光谱、电感耦合等离子体发射光谱等方法对材料中元素的含量进行测定,可以得到材料中各个元素的含量分布。
化学组成分析主要是通过质谱仪、红外光谱仪等方法对材料中化学组成和官能团进行鉴定,可以得到材料的化学成分和官能团结构。
4.材料性能评价:材料性能评价是材料测试技术的另一个重要内容。
性能评价主要是通过对材料进行一系列测试,来评价材料的适用性和可靠性。
常见的材料性能评价方法包括疲劳寿命测试、耐腐蚀性评价、抗磨损性评价等。
这些评价方法可以帮助生产厂家和应用方确定材料的使用寿命和适应环境。
5.材料缺陷检测:材料缺陷检测是材料测试技术的重要应用之一、常见的材料缺陷检测方法包括超声波检测、X射线检测、磁粉检测等。
材料分析测试方法复习重点材料分析是一项重要的测试方法,广泛应用于科学研究、工程技术以及品质控制等领域。
为了确保材料的性能和品质符合要求,我们需要使用一系列的测试方法对材料进行分析。
本文将重点介绍一些常用的材料分析测试方法及其原理。
一、化学分析方法化学分析方法是通过对材料中化学成分的定性和定量分析来确定材料的组成和含量。
常用的化学分析方法包括火花光谱法、质谱分析法、红外光谱法和紫外可见分光光度法等。
火花光谱法是一种用于金属材料分析的方法,通过在样品上施加高电压或放电,使金属原子受到激发并发出特定波长的光线,根据光谱图谱可以确定材料中金属元素的种类和含量。
质谱分析法是一种通过测量材料中各种离子的质荷比来确定其组成的方法。
通过对物质进行电离和分离,然后利用质谱仪测量各离子的质荷比,可以得到材料中各种离子的含量信息。
红外光谱法是一种通过测量材料对红外光波长的吸收来确定其组成的方法。
每种物质都有独特的红外吸收谱,通过测量材料在不同波长的红外光下的吸收情况,可以确定材料中的化学键、官能团和杂质等信息。
紫外可见分光光度法是一种通过测量材料对紫外或可见光的吸收程度来确定其组成的方法。
不同化合物对光的吸收和透射具有特定的规律,通过测量材料在不同波长的紫外或可见光下的吸收强度,可以确定材料中的成分和浓度。
二、物理分析方法物理分析方法是通过对材料的物理性质进行测试和分析来确定材料的特性和性能。
常用的物理分析方法包括扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射和热分析等。
扫描电子显微镜是一种通过扫描样品表面并检测反射的电子束来观察材料微观形貌和内部结构的方法。
通过扫描电子显微镜可以获得高分辨率的图像,观察材料表面的形态、颗粒大小和分布等信息。
透射电子显微镜是一种通过透射样品的电子束来观察材料内部结构和成分的方法。
透射电子显微镜具有非常高的分辨率,可以观察到材料的晶体结构、晶粒大小和晶格缺陷等信息。
X射线衍射是一种通过测量材料对入射X射线的衍射图案来确定其晶体结构的方法。
材料分析测试方法期末总结一、测试方法的基础概念在深入讨论测试方法之前,我们首先需要了解一些基本概念。
1. 测试目标:测试目标是测试活动的核心,它描述了测试所要达到的目标和结果。
常见的测试目标包括验证软件是否符合需求、发现软件中的缺陷以及评估软件的质量等。
2. 测试策略:测试策略是指定测试方法和测试过程的一组决策。
它描述了如何选择测试用例、测试技术和测试环境等,并确定了测试的优先级和风险。
3. 测试技术:测试技术是指用于执行测试活动的方法和工具。
常见的测试技术包括白盒测试、黑盒测试、灰盒测试等。
4. 测试用例:测试用例是一组输入、执行条件和预期结果的组合。
它描述了在特定条件下执行软件的步骤和结果,并用于评估软件功能的正确性和完整性。
5. 缺陷:缺陷是指软件中的错误或问题。
它可能导致软件无法正确执行预期功能,或者引发不可预料的行为。
二、常见的测试方法在软件开发过程中,有多种不同类型的测试方法被广泛应用。
下面是几种常见的测试方法:1. 单元测试:单元测试是对软件中最小可测试单元进行测试的方法。
它通常由开发人员在编写代码时进行,以确保代码的正确性和可靠性。
2. 集成测试:集成测试是将模块或子系统集成在一起进行测试的方法。
它的目标是验证这些模块或子系统在集成时是否可以正确地协同工作,并且预期功能是否得以实现。
3. 系统测试:系统测试是对整个系统进行全面测试的方法。
它的目标是验证软件是否符合需求规格说明书的规定,以及在实际使用环境中是否可靠、稳定和安全。
4. 验收测试:验收测试是在软件开发完成后,由用户或客户进行的最终测试。
它的目标是验证软件是否满足用户需求,并根据预定的验收标准来判断软件是否可以交付使用。
5. 故障注入测试:故障注入是一种测试方法,通过向软件中引入人为设计的故障来评估软件的可靠性和稳定性。
它可以帮助发现并修复软件中的潜在缺陷。
三、测试方法的重要性和应用测试方法在软件开发过程中起着非常重要的作用。
材料分析测试技术复习资料材料分析测试技术复习1.X射线的本质是什么?是谁⾸先发现了X射线,谁揭⽰了X射线的本质?本质是⼀种波长很短的电磁波,其波长介于0.01-1000A。
1895年由德国物理学家伦琴⾸先发现了X射线,1912年由德国物理学家laue揭⽰了X射线本质。
2.试计算波长0.071nm(Mo-Kα)和0.154A(Cu-Kα)的X射线束,其频率和每个量⼦的能量?E=hν=hc/λ3.试述连续X射线谱与特征X射线谱产⽣的机理连续X射线谱:从阴极发出的电⼦经⾼压加速到达阳极靶材时,由于单位时间内到达的电⼦数⽬极⼤,⽽且达到靶材的时间和条件各不相同,并且⼤多数电⼦要经过多次碰撞,能量逐步损失掉,因⽽出现连续变化的波长谱。
特征X射线谱: 从阴极发出的电⼦在⾼压加速后,如果电⼦的能量⾜够⼤⽽将阳极靶原⼦中内层电⼦击出留下空位,原⼦中其他层电⼦就会跃迁以填补该空位,同时将多余的能量以X射线光⼦的形式释放出来,结果得到具有固定能量,频率或固定波长的特征X射线。
4. 连续X射线谱强度随管电压、管电流和阳极材料原⼦序数的变化规律?发⽣管中的总光⼦数(即连续X射线的强度)与:1 阳极原⼦数Z成正⽐;2 与灯丝电流i成正⽐;3 与电压V⼆次⽅成正⽐:I 正⽐于i Z V2可见,连续X射线的总能量随管电流、阳极靶原⼦序数和管电压的增加⽽增⼤5. Kα线和Kβ线相⽐,谁的波长短?谁的强度⾼?Kβ线⽐Kα线的波长短,强度弱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X射线管和合适的滤波⽚?实验中选择X射线管要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。
其选择原则是:Z靶≤Z样品+1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。
滤波⽚材料选择规律是:Z靶< 40时:Z滤=Z靶-1Z靶>40时:Z滤=Z靶-2例如: 铁为主的样品,选⽤Co或Fe靶,不选⽤Ni或Cu靶;对应滤波⽚选择Mn7. X 射线与物质的如何相互作⽤的,产⽣那些物理现象?X 射线与物质的作⽤是通过X 射线光⼦与物质的电⼦相互碰撞⽽实现的。
材料分析测试技术期末复习1.X射线的本质:X射线属电磁波或电磁辐射,同时具有波动性和粒子性特征,波长较为可见光短,约与晶体的晶格常数为同一数量级,在10(-8次方)cm左右。
其波动性表现为以一定的频率和波长在空间传播;粒子性表现为由大量的不连续的粒子流构成。
X射线的产生条件:产生自由电子;使电子做定向高速运动;在电子运动的路径上设置使其突然减速的障碍物。
2.P7(计算题例题)计算当管电压为50 kv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。
解:已知条件:U=50kv电子静止质量:m=9.1×10-31kg光速:c=2.998×108m/s电子电量:e=1.602×10-19C普朗克常数:h=6.626×10-34J.s电子从阴极飞出到达靶的过程中所获得的总动能为E=eU=1.602×10-19C×50kv=8.01×10-18kJ由于E=1/2m0v 02所以电子与靶碰撞时的速度为v0=(2E/m)1/2=4.2×106m/s所发射连续谱的短波限λ的大小仅取决于加速电压λ(Å)=12400/U(伏) =0.248Å辐射出来的光子的最大动能为E0=hʋ=hc/λ=1.99×10-15J3.靶材选择公式:为避免入射X射线在试样上产生荧光X射线,且被试样吸收最小,若试样的K系吸收限为λ k,则应选择靶的λKα略大于λ k 一般由如下经验公式:Z靶≤ Z试样+14.底片安装方法:正装法、反装法、偏装法。
(记住书本上的图,P15)正装法:X射线从底片接口处入射,照射式样后从中心孔穿出,这样,低角的弧线接近中心孔,高角线则靠近端部。
由于高角线有较高的分辨率,有时能讲Kα双线分开。
正装法的几何关系和计算均较简单,常用于物相分析等工作。
反装法:X射线从底片中心孔摄入,从底片接口处穿出。
高角线条集中于孔眼附近,衍射线中除θ角极高的部分被光阑遮挡外,其余几乎全能记录下来。
材料分析测试方法考点总结1.化学成分分析化学成分分析是材料分析测试的基础内容之一、它可以通过测定材料中的元素含量来确定材料的化学成分。
常用的化学成分分析方法包括:火花光谱分析、光谱分析、质谱分析、原子光谱分析等。
2.物理性能测试物理性能测试是评估材料力学性质的重要手段。
包括材料的硬度、强度、韧性、弹性模量等。
常用的物理性能测试方法有:拉伸试验、硬度测试、冲击试验、压缩试验、剪切试验等。
3.微观结构分析微观结构分析是检测材料内部组织和晶体结构的重要方法。
常用的微观结构分析方法包括:显微镜观察、扫描电子显微镜(SEM)观察、透射电子显微镜(TEM)观察、X射线衍射(XRD)分析等。
4.表面分析表面分析是研究材料表面化学组成、结构和形貌的重要手段。
主要包括表面形貌观察和分析、表面成分分析、表面组织分析等。
常用的表面分析方法有:扫描电子显微镜(SEM)观察、能谱分析(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)分析、原子力显微镜(AFM)观察等。
5.热分析热分析是通过对材料在不同温度下的热响应进行测定和分析,来研究材料热性能的一种方法。
典型的热分析方法包括:热重分析(TGA)、差热分析(DTA)、差示扫描量热分析(DSC)等。
6.包装材料测试包装材料测试是对包装材料的物理性能、化学性能、机械性能、耐久性能等进行测试评估的一种方法。
常用的包装材料测试方法有:抗拉强度测试、撕裂强度测试、温湿度测试、冲击测试、水汽透过性测试等。
7.表征技术表征技术是通过测定和分析材料的性质和性能,来获得材料的各种特征和参数的方法。
常用的表征技术包括:拉曼光谱、红外光谱、紫外-可见分光光度计、液相色谱-质谱分析等。
总结而言,材料分析测试方法主要涵盖了化学成分分析、物理性能测试、微观结构分析、表面分析、热分析、包装材料测试和表征技术。
掌握这些测试方法,可以有效评估和控制材料的质量、性能和性质,为材料科学和工程提供有力支持。
现代材料分析测试考试重点总结1、X射线产生的条件:①用某种方法得到一定量的自由电子;②使这些自由电子在一定方向上做高速运动;③在电子运动的轨迹上设置一个能急剧阻止其运动的障碍物。
2、连续谱:在不同管压下都存在的、曲线呈丘包状的X射线谱成为连续谱。
3、连续辐射:大量电子击靶所辐射出的X射线光量子的波长必然是按统计规律连续分布,覆盖着一个很大的波长范围,故这种辐射成为连续辐射。
4、特征辐射:波长值能够反映出原子序数特征,而与原子所处的物理、化学状态无关的辐射成为特征辐射。
5、特征X射线谱:因X射线强度峰的波长反映了物质的原子序数特征,所以叫特征X射线,由特征X射线构成的X射线谱称为特征X射线谱。
6、Kα线:K层电子逸出后,电子由L→K跃迁,辐射出来的是K系特征谱线中的Kα线。
7、Kβ线:K层电子逸出后,电子由M→K跃迁,辐射出来的是K系特征谱线中的Kβ线。
8、相干散射:X射线的散射中含有与入射线束波长一致的线束,此种波长不变的散射称为相干散射。
9、非相干散射:X射线的散射中出现了随散射角增大散射线束波长增大的现象,这种移向长波的散射称为非相干散射。
10、二次特征辐射:为区别于电子击靶时产生的特征辐射,称由X射线激发产生的特征辐射为二次特征辐射。
11、倒易点阵的定义:如果用a、b、c表示晶体点阵的基本矢量;用a*、b*、c*来表示倒易点阵的基本平移矢量。
相对倒易点阵而言,把晶体点阵称为正点阵,则倒易点阵与正点阵的基本对应关系为:a* b=a* c=b* a=b* c=c* a=c* b=0; a* a=b* b=c* c=1。
12、倒易点阵的性质:①倒易矢量r*垂直于正点阵中的HKL面;②倒易矢量r*的长度等于HKL晶面间距d hkl的倒数13、劳厄方程的优缺点及应用:用途:解释了衍射现象;解决了衍射线的方向的问题;确定晶体结构。
优点:从本质上告诉我们如何获得衍射缺点:用劳厄方程描述X射线对晶体的衍射现象时,入射线、衍射线与晶轴的六个夹角不易决定,用该方程组求点阵常数比较困难,使用不方便。
材料分析测试方法XRD1、x-ray 的物理基础X 射线的产生条件:⑴以某种方式产生一定量自由电子⑵在高真空中,在高压电场作用下迫使这些电子做定向运动⑶在电子运动方向上设置障碍物以急剧改变电子运动速度→x 射线管产生。
X 射线谱——X 射线强度随波长变化的曲线:(1)连续X 射线谱:由波长连续变化的X 射线构成,也称白色X 射线或多色X 射线。
每条曲线都有一强度极大值(对应波长λm )和一个波长极限值(短波限λ0)。
特点:最大能量光子即具有最短波长——短波限λ0。
最大能量光子即具有最短波长——短波限λ0。
影响连续谱因素:管电压U 、管电流I 和靶材Z 。
I 、Z 不变,增大U →强度提高,λm 、λ0移向短波。
U 、Z 不变,增大I ;U 、I 不变,增大Z →强度一致提高,λm 、λ0不变。
(2)特征X 射线谱:由一定波长的若干X 射线叠加在连续谱上构成,也称单色X 射线和标识X 射线。
特点:当管电压超过某临界值时才能激发出特征谱。
特征X 射线波长或频率仅与靶原子结构有关,莫塞莱定律特定物质的两个特定能级之间的能量差一定,辐射出的特征X 射线的波长是特定。
特征x 射线产生机理:当管电压达到或超过某一临界值时,阴极发出的电子在电场加速下将靶材物质原子的内层电子击出原子外,原子处于高能激发态,有自发回到低能态的倾向,外层电子向内层空位跃迁,多余能量以X 射线的形式释放出来—特征X 射线。
X 射线与物质相互作用:散射,吸收(主要)(1)相干散射:当X 射线通过物质时,物质原子的内层电子在电磁场作用下将产生受迫振动,并向四周辐射同频率的电磁波。
由于散射线与入射线的波长和频率一致,位相固定,在相同方向上各散射波符合相干条件,故称相干散射→X 射线衍射学基础(2)非相干散射:X 射线光子与束缚力不大的外层电子或自由电子碰撞时电子获得一部分动能成为反冲电子,X 射线光子离开原来方向,能量减小,波长增加,也称为康普顿散射。
材料分析方法期末总结一、材料分析方法的基本步骤(一)收集材料:材料分析的第一步是收集与研究对象相关的材料。
这些材料可以通过文献研究、场地调查、访谈、问卷调查等方式获得。
(二)整理归类:将收集到的材料进行整理和归类,以便于后续的分析和解读。
可以根据材料的性质、内容、时间顺序等进行分类,使用标签、索引或数据库等工具进行管理。
(三)提取关键信息:在整理归类的基础上,将材料中的关键信息提取出来。
可以使用摘要、注释、标记等方式进行标记和记录,以便于后续的分析和比较。
(四)分析解读:根据研究的目的和问题,选择适当的分析方法进行材料的解读。
常见的分析方法包括:内容分析、比较分析、语境分析、符号分析等。
通过对材料中的信息进行分析和解读,可以发现其中的规律、关系和意义。
(五)总结归纳:在分析解读的基础上,对材料分析的结果进行总结和归纳。
可以从多个角度和维度出发,提炼出材料中的共性、差异和趋势。
确保总结归纳的结果能够回答研究问题,并对研究对象提出相应的结论。
二、材料分析方法的技巧和注意事项(一)注重材料的质量和可信度:在进行材料分析时,需要注重材料的质量和可信度。
应该选择权威的、可靠的和有代表性的材料进行分析,避免不合理偏见和无根据的推测。
(二)注重材料的多样性和综合性:材料分析应该尽量采用多种来源、多种类型、多个角度的材料进行分析。
通过综合分析不同类型的材料,可以获得更全面、准确和全面的研究结果。
(三)注重材料的背景和语境:在进行材料分析时,需要考虑材料的背景和语境。
包括作者的身份、时代背景、社会环境等因素,这些因素会对材料的解读和理解产生重要影响。
(四)注重材料的内外联系:对于同一研究对象的不同材料,应该注重它们之间的内在联系和外在联系。
内在联系指的是不同材料之间的关联和互动,而外在联系指的是材料与研究对象之间的关系。
通过分析内外联系,可以深入理解研究对象的本质和特点。
(五)注重材料的深度和广度:材料分析应该注重深度和广度的平衡。
一.原子力显微镜AFM原理应用范围原子力显微镜利用微悬臂感受和放大悬臂上尖细探针与受测样品原子之间的作用力,从而达到检测的目的,具有原子级的分辨率。
原子力显微镜并非利用电子隧穿效应,而是检测原子之间的接触、原子键合、范德瓦耳斯力或卡西米尔效应等来呈现样品的表面特性。
由于原子力显微镜既可以观察导体,也可以观察非导体,从而弥补了扫描隧道显微镜的不足。
除成像外,原子力显微镜还可以测量表面原子间的力,测量表面的弹性、塑性、粘着力。
可以在表面形态、纳米结构、链构象等方面进行研究,高分子表面形貌和纳米结构、机械性能、组分分布的研究。
AFM在生物大分子中的应用。
二.电子探针原理用细聚焦电子束入射样品表面,激发出样品元素的特征X射线。
分析特征X射线的波长(或特征能量)即可知道样品中所含元素的种类;【用来测定特征波长的谱仪叫做波长分散谱仪或波谱仪】分析X射线的强度,则可知道样品中对应元素含量的多少(定量分析)。
【用来测定X射线特征能量的谱仪叫做能量分散诺仪或能谱仪】三.扫描电子显微镜和透射电子显微镜透射电镜中入射电子束穿过试样,由于试样各处成分、厚度或晶粒位向不同使透射电子束透过率有差别,或延伸电子束强度有差别,使得试样各处的透射电子束强度有差别,通过电光转换系成像统利用透射电子束成像,这就产生了图像衬度。
透射电镜中物镜、中间镜、投影镜等电磁透镜可使透射电子束偏转,此即放大作用。
扫描电镜使入射电子束在试样表面一个矩形区域内扫描,激发出二次电子或背散射电子等成像信号,此信号强度随样品局部的成分或形貌不同而不同,通过电光转换成像系统使这些信号成像,即得到有衬度的图像。
扫描电镜放大倍数即图像尺寸和扫描区域尺寸之比。
扫描电镜中电磁透镜主要作聚光作用,不用作放大。
四.背散射电子像和二次电子相的特点的异同二次电子图象反映试样表面状态,二次电子产额强烈地依赖于入射束与试样表面法线之间的夹角θ,θ角大的地方出来的二次电子多,呈亮象;θ角小的地方出来的电子少,呈暗象。
第一章(1)德国物理学家伦琴发现X射线(1895年)(2)X射线的本质为电磁波。
(3)为什么在电磁波谱中,X射线的波长与γ射线和紫外线重叠的原因:X射线是由外层电子跃迁到内层电子,紫外线是外层电子跃迁,γ射线是原子核的能级跃迁。
波长相同,但特征量不同。
(4)X射线的产生条件:①有电子发射装置(钨丝,热发射,针尖,场发射)ξ=hv②有定向加速装置(加速电场)③有阻挡电子束运动装置(阳极靶)(5)连续X射线谱的定义:X射线强度随波长连续变化的谱称为连续X射线谱(6)连续X射线谱的产生机制:从阴极发射出的大量电子,在加速电场的作用下获得极大的动能,受到阳极靶中原子的阻碍,电子会经过一系列碰撞而损失能量,并转化为一系列波长不同的电磁脉冲,从而形成波长连续变化的连续谱。
短波限的产生机制:从阴极发射出的大量电子,在加速电场的作用下获得极大的动能,受到阳极靶中原子的阻碍,电子会经过一系列碰撞而损失能量,并转化为一系列波长不同的电磁脉冲,从而形成波长连续变化的连续谱。
当电子经过一次碰撞而损失了全部能量,则产生光子能量最高,波长最短的电磁脉冲,即短波限eU=hVmax=hc/λswl(7)特征X射线谱:当加于X射线管两端的电压增高到与阳极靶材料相应的某一特征值Uk 时,在连续谱的某些特定的波长位置上,会出现一系列强度很高、波长范围很窄的线状光谱,它们的波长对一定材料的阳极靶有严格恒定的数值,此波长可作为阳极靶材的标志或特征,故称为特征谱或标识谱特征X射线谱产生机制:冲向阳极的电子若具有足够能量,将内层电子击出而成为自由电子,此时原子处于高能的不稳定状态,必然自发的稳态过渡,处于高能态的原子必然由较外层跃迁来一个电子填补内层空位,所释放的能量转化为光子(电磁脉冲)及特征X射线(X射线是原子内层电子跃迁产生的)。
(8)莫塞莱定律:特征谱的波长只和阳极靶的原子序数有关。
表明阳极靶材的原子序数越大,同一线系的特征谱波长越短。
可编辑修改精选全文完整版材料分析(不完全整理) 卜1.名词解释吸收限:um随λ的变化是不连续的,期间被尖锐的突变分开,突变对应的波长为K吸收限.短波限:连续X射线谱在短波方向上有一个波长极限,称为短波限λ。
它是由光子一次碰撞就耗尽能量所产生的X射线.景深(Df):透镜物平面允许的轴向偏差定义为透镜的景深。
或者说试样超越物平面所允许的厚度。
焦长(Dl):透镜像平面允许的轴向偏差定义为焦长(深),或者说观察屏或照相底版沿镜轴所允许的移动距离。
差热分析(DTA):在程序控制温度条件下,测量样品与参比物之间的温度差与温度关系的一种热分析方法。
热重分析:是指在程序温度控制下,测量物质的质量(m)与温度关系的一种技术。
ICTA的命名是Thermogravimetry,我国的标准命名是“热重法”简称“TG”。
明场成像:让投射束通过物镜光阑而把衍射束挡掉得到的图像衬度的方法叫做明场成像暗场成像:将明场成像中物镜光阑的位置移动一下,使其光阑套住hkl斑点而把透射束挡掉就得到图像衬度的方法叫暗场成像置信度:采用一种概率的陈述方法,也就是数理统计中的区间估计法,即估计值与总体参数在一定允许的误差范围以内,其相应的概率有多大,这个相应的概率称作置信度。
检出限:用于表示在适当置信度下,能检测出的待测元素的最小浓度或最小质量。
像衬度:像衬度是图像上不同区域间明暗程度的差别。
透射电镜的像衬度来源于样品对入射电子束的散射。
荧光X射线:由X射线激发所产生的特征X射线称为二次特征X射线或荧光X 射线。
*试分析下属工件选择一样恰当的的仪器分析方法1.某结构件残余应力的测定--XRD(X射线衍射)2.测定某件金属的熔点或比热容 --DTA(差热分析/DSC(差示扫描量热分析)3.首饰中所含元素的无损检--EPMA(电子探针)/EDS(能谱仪)/WDS(波谱仪)4.测定某种废水中的微量元素含量—AAS(原子吸收光谱)/AES(原子发射光谱)5.测定纳米粉末的晶形及晶粒度的大小-- XRD(X射线衍射)材料端口形貌观察—SEM(扫描电子显微镜)/TEM复型(透射电镜复型)7.区别TiAl3、TI3AL-- XRD(X射线衍射)8.分析材料的热稳定性—TG(热重分析)9有机物材料的鉴别—FTIR(红外光谱分析)1. 晶粒度的测定用XRD2. 有机物 FTIR3. 热重分析 TG4. 扫描电镜的微观组成:5. 二次电子6. X 射线衍射仪的核心部件:测角仪第一章1.伦琴把引起奇异现象的未知射线称作X 射线2.特征X 射线谱实验规律①激发电压Uk > UL > ……. ②同系各谱线存在 λ k β < λ k α ③ 特征谱线位置(波长)仅与靶材(Z)有关,而与U 无关。
(完整版)材料分析办法期末考试总结材料分析办法1.x射线是一种波长非常短的电磁波,具有波粒二相性,粒子性往往表现突出,故x射线也可视为一束具有一定能量的光量子流。
X射线有可见光无可比拟的穿透能力,可使荧光物质发光,可使气体或其它物质电离等。
2.相干散射:亦称经典散射,物质中的电子在X射线电场的作用下,产生强迫振动。
如此每个电子在各方向产生与入射X射线同频率的电磁波。
新的散射波之间发生的干涉现象称为相干散射。
3.别相干散射:亦称量子散射,X射线光子与束缚力别大的外层电子,或自由电子碰撞时电子获得一部分动能成为反冲电子,X射线光子离开原来方向,能量减小,波长增加。
4.汲取限:物质原子序数越大,对X射线的汲取能力越强;对一定的汲取体,X射线的波长越短,穿透能力越强,表现为汲取系数的下落,但随着波长的的落低,质量汲取系数并非呈延续的变化,而是在某些波长位置上忽然升高,浮现了汲取限。
5.荧光辐射:由入射X射线所激发出来的特征X射线称为荧光辐射(荧光X 射线,二次X射线)。
6.俄歇效应:由于光电效应而处于激发态的原子还有一种释放能量的方式,及俄歇效应。
原子中一具K层电子被入射光量子击出后,L层一具电子跃入K层填补空位,此刻多余的能量别以辐射X光量子放出,而是以另一具L层电子活的能量跃出汲取体,如此的一具K层空位被两个L层空位代替的过程称为俄歇效应,跃出的L层电子称为俄歇电子。
7.光电子:当入射光量子的能量等于或大于汲取体原子某壳体层电子的结合能时,此光量子就非常容易被电子汲取,获得能量的电子从内层溢出,成为自由电子,称为光电子。
原子则处于激发态,这种原子被入射辐射电离的现象即光电效应。
8.滤波片的作用:滤波片是利用汲取限两侧汲取系数差非常大的现象制成的,用以汲取别需要的辐射而得到基本单XXX的光源。
9.布拉格方程不过获得衍射的必要条件而非充分条件。
10.晶面(hkl)的n级反射面(nh nk nl),用符号(HKL)表示,称为反射面或干涉面。
材料分析测试技术复习参考资料1、 透射电子显微镜 其分辨率达10-1 nm ,扫描电子显微镜 其分辨率为Inmo 透射电子显微镜放大倍数大。
第一章x 射线的性质2、 X 射线的本质:X 射线属电磁波或电磁辐射,同时具有波动性和粒子性特征,波长较为可见光短,约与 晶体的晶格常数为同一数量级,在 10-8cm 左右。
其波动性表现为以一定的频率和波长在空间传播;粒子性表现为由大量的不连续的粒子流构成。
即电磁波。
3、 X 射线的产生条件:a 产生自由电子;b 使电子做定向高速运动;c 在电子运动的路径上设置使其突然减 速的障碍物。
X 射线管的主要构造:阴极、阳极、窗口。
4、 对X 射线管施加不同的电压,再用适当的方法去测量由 X 射线管发出的X 射线的波长和强度,便会得到X 射线强度与波长的关系曲线,称为X 射线谱。
在管电压很低,小于某一值( Mo 阳极X 射线管小于20KV )时,曲线变化时连续变化的,称为连续谱。
在各种管压下的连续谱都存在一个最短的波长值入o ,称为短波限,在高速电子打到阳极靶上时,某些电子在一次碰撞中将全部能量一次性转化为一个光量子,这个光量 子便具有最高的能量和最短的波长,这波长即为入0。
入o=1.24/V 。
5、 X 射线谱分连续X 射线谱和特征X 射线谱。
*6、特征X 射线谱:概念:在连续X 射线谱上,当电压继续升高,大于某个临界值时,突然在连续谱的某个波长处出现强度峰, 峰窄而尖锐,改变管电流、管电压,这些谱线只改变强度而峰的位置所对应的波长不变,即波长只与靶的 原子序数有关,与电压无关。
因这种强度峰的波长反映了物质的原子序数特征、所以叫特征 x 射线,由特征X 射线构成的x 射线谱叫特征x 射线谱,而产生特征 X 射线的最低电压叫激发电压。
产生:当外来的高速度粒子(电子或光子)的动aE 足够大时,可以将壳层中某个电子击出去,或击到原于系 统之外,或使这个电子填到未满的高能级上。
材料科学:材料分析测试技术知识点(最新版) 考试时间:120分钟 考试总分:100分遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。
1、问答题 解释红外光谱图的一般程序是什么? 本题答案: 2、问答题 何为可动光阑?第二聚光镜光阑、物镜光阑和选区光阑在电镜的什么位置?它们各具有什么功能? 本题答案: 3、问答题 衍射仪测量在入射光束、试样形状、试样吸收以及衍射线记录等方面与德拜法有何不同? 本题答案: 4、问答题 何谓衬度?TEM 能产生哪几种衬度象,是怎样产生的,都有何用途 本题答案: 5、名词解释 偏离矢量s 本题答案: 6、问答题 假定需要衍射分析的区域属于未知相,但根据样品的条件可以分析其为可能的几种结构之一,试根据你的理解给出衍射图标定的一般步骤。
本题答案:姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------7、单项选择题晶体属于立方晶系,一晶面截x轴于a/2、y轴于b/3、z轴于c/4,则该晶面的指标为()A、(364)B、(234)C、(213)D、(468)本题答案:8、问答题原子荧光光谱是怎么产生的?有几种类型?本题答案:9、名词解释衍射衬度本题答案:10、名词解释电子透镜本题答案:11、问答题聚光镜、物镜、中间镜和投影镜各自具有什么功能和特点?本题答案:12、问答题什么叫干涉面?当波长为λ的X射线在晶体上发生衍射时,相邻两个(hkl)晶面衍射线的波程差是多少?相邻两个HKL干涉面的波程差又是多少?本题答案:13、问答题为波谱仪和能谱仪?说明其工作的三种基本方式,并比较波谱仪和能谱仪的优缺点。
现代材料测试技术知识点识记、掌握1.材料现代分析方法的类别:基于电磁辐射及运动粒子束与材料相互作用的各种性质建立起来的分析方法已成为材料现代分析方法的重要组成部分,大体可分为光谱分析、电子能谱分析、衍射分析和电子显微分析等四大类。
此外,基于其它物理性质或电化学性质与材料的特征关系建立的色谱分析、质谱分析、电化学分析及热分析等方法,也是材料现代分析的重要方法。
材料分析测试技术的发展,使得材料分析不仅包括材料整体的成分、结构分析,也包括材料表面与界面分析、微区分析、形貌分析等内容。
组织形貌分析——A.光学显微分析:光学显微镜最先用于医学及生物学方面,直接导致了细胞的发现,在此基础上形成了19世纪最伟大的发现之一------细胞学说。
冶金及材料学工作者利用显微镜观察材料的显微结构,例如:经过抛光腐蚀后可以看到不同金属或合金的晶粒大小及特点,从而判断其性能及其形成条件,使人们能够按照自己的意愿改变金属的性能,或合成新的合金。
举例:纯钨丝退火过程中的组织变化。
B. 扫描电镜分析:扫描电子显微镜是用细聚焦的电子束在样品表面进行逐行扫描,电子束激发样品表面发射二次电子,二次电子被收集并转换成电信号,在荧光屏上同步扫描成像。
由于样品表面形貌各异,发射的二次电子强度不同。
对应在屏幕上亮度不同,得到表面形貌像。
目前扫描电子显微镜的分辨率已经达到了2nm左右。
举例:金属铸锭的树枝晶结构;化学法生长的纳米ZnO;钢铁中的珠光体组织(铁素体 -Fe和渗碳体Fe3C间层混合物);Al-Cu合金;Ni合金大变形冷轧后晶粒状态;C. 透射电镜分析:举例:Ni合金大变形冷轧后晶粒状态;纯Al热轧晶粒状态;D. 扫描探针显微镜:1982年发明扫描隧道显微镜。
扫描隧道显微镜没有镜头,它使用一根探针。
探针和物体之间加上电压,如果探针距离物体表面大约在纳米级的距离时,就会产生电子隧穿效应。
电子会穿过物体与探针之间的空隙,形成一股微弱的电流。
材料分析重点归纳材料分析是一种研究和评估不同材料性能和特性的方法。
在进行材料分析时,可以关注的重点主要有以下几个方面:1.材料的组成和结构:首先需要分析材料的组成,包括其原始成分和可能存在的杂质。
然后,进行结构分析,研究材料的结晶结构、晶格参数等。
这些信息对于了解材料的物理和化学特性非常重要。
2.材料的化学性质:材料的化学性质决定了其与其他物质的相互作用和反应。
分析材料的酸碱性、氧化还原性、溶解性等化学性质可以帮助确定其在特定环境条件下的稳定性和耐久性。
3.材料的物理性质:物理性质是描述材料在外力或热力作用下的相应反应。
例如,分析材料的导电性、磁性、热膨胀系数、硬度等物理性质可以评估材料在不同温度、压力和电场下的性能和应用潜力。
4.材料的机械性能:机械性能是描述材料在外力作用下的形变和破坏行为。
通过对材料的拉伸、压缩、弯曲等机械性能进行分析,可以了解材料的强度、韧性、疲劳性等特性,并对其在工程中的应用做出合理评估。
5.材料的热性能:热性能是评估材料在热力作用下的行为。
通过研究材料的热膨胀系数、热导率、热稳定性等热性能指标,可以了解材料的热胀缩行为、热传导性能和抗热破坏能力,为在高温环境下的应用提供参考。
在进行材料分析时,可以采用多种方法和技术。
常见的材料分析技术包括X射线衍射、电子显微镜、质谱分析、红外光谱分析、热重分析等。
通过这些方法,可以获取材料的形貌、成分、结构和性能等信息,为材料的设计、制备和应用提供科学依据。
总之,材料分析是一项复杂而重要的工作。
通过对材料进行综合分析,可以了解其组成、结构、化学性质、物理性质、机械性能和热性能等关键特征,从而为合理选择材料、设计新材料和评估其性能提供科学依据。
十一章 晶体薄膜衍射成像分析一、薄膜样品的制备必须满足以下要求:1.薄膜样品的组织结构必须和大块样品相同,在制备过程中,这些组织结构不发生变化。
2.薄膜样品厚度必须足够薄,只有能被电子束透过,才有可能进行观察和分析。
3.薄膜样品应有一定强度和刚度,在制备,夹持和操作过程中,在一定的机械力作用下不会引起变形或损坏。
4.在样品制备过程中不容许表面产生氧化和腐蚀。
氧化和腐蚀会使样品的透明度下降,并造成多种假象。
二、薄膜样品制备工艺过程和方法:第一步是从大块试样上切割厚度为0.3—0.5mm 厚的薄片。
电火花线切割法是目前用得最广泛的方法第二步骤是样品的预先减薄。
包括机械法和化学法。
机械减薄法是通过手工研磨来完成的,把切割好的薄片一面用黏结剂粘接在样品座表面,然后在水砂纸上进行研磨减薄。
化学减薄法。
这种方法是把切割好的金属薄片放入配好的试剂中,使它表面受腐蚀而继续减薄。
第三步骤是最终减薄。
最终减薄方法有两种即双喷减薄和离子减薄。
四、晶体结构的消光规律1. 简单立方:hkl F 恒不等于零,即无消光现象。
2. 面心立方:h 、k 、l 为异性数时,hkl F =03. 体心立方:h+k+l=奇数时,hkl F =0 h+k+l=偶数时 hkl F ≠04. 密排六方:h+2k=3n ,l=奇数时,hkl F ≠0五、晶体缺陷:层错、位错、第二相粒子。
1. 层错:发生在确定的镜面上,2. 位错:在材料科学中,指晶体材料的一种内部微观缺陷,即原子的局部不规则排列3. 第二相粒子:这里的第二相粒子指那些和基体之间处于共格或半共格状态的样子。
十三章 扫描电子显微镜1. 扫描电子显微镜成像原理:以电子束作为照明源,把聚焦得很细的电子束以光栅状扫描方式照射到试样上,产生各种与试样性质有关的信息,然后加以收集和处理从而获得微观形貌放大像。
2. 扫描电子显微镜的构造:电子光学系统,信号收集处理、图像显示和记录系统,真空系统三个部分。
材料分析测试技术复习参考资料1、透射电子显微镜其分辨率达10-1 nm,扫描电子显微镜其分辨率为1nm。
透射电子显微镜放大倍数大。
第一章x射线的性质2、X射线的本质:X射线属电磁波或电磁辐射,同时具有波动性和粒子性特征,波长较为可见光短,约与晶体的晶格常数为同一数量级,在10-8cm左右。
其波动性表现为以一定的频率和波长在空间传播;粒子性表现为由大量的不连续的粒子流构成。
即电磁波。
3、X射线的产生条件:a产生自由电子;b使电子做定向高速运动;c在电子运动的路径上设置使其突然减速的障碍物。
X射线管的主要构造:阴极、阳极、窗口。
4、对X射线管施加不同的电压,再用适当的方法去测量由X射线管发出的X射线的波长和强度,便会得到X射线强度与波长的关系曲线,称为X射线谱。
在管电压很低,小于某一值(Mo阳极X射线管小于20KV)时,曲线变化时连续变化的,称为连续谱。
在各种管压下的连续谱都存在一个最短的波长值λo,称为短波限,在高速电子打到阳极靶上时,某些电子在一次碰撞中将全部能量一次性转化为一个光量子,这个光量子便具有最高的能量和最短的波长,这波长即为λo。
λo=1.24/V。
5、X射线谱分连续X射线谱和特征X射线谱。
*6、特征X射线谱:概念:在连续X射线谱上,当电压继续升高,大于某个临界值时,突然在连续谱的某个波长处出现强度峰,峰窄而尖锐,改变管电流、管电压,这些谱线只改变强度而峰的位置所对应的波长不变,即波长只与靶的原子序数有关,与电压无关。
因这种强度峰的波长反映了物质的原子序数特征、所以叫特征x射线,由特征X射线构成的x射线谱叫特征x射线谱,而产生特征X射线的最低电压叫激发电压。
产生:当外来的高速度粒子(电子或光子)的动aE足够大时,可以将壳层中某个电子击出去,或击到原于系统之外,或使这个电子填到未满的高能级上。
于是在原来位置出现空位,原子的系统能量因此而升高,处于激发态。
这种激发态是不稳定的,势必自发地向低能态转化,使原子系统能量重新降低而趋于稳定。
这一转化是由较高能级上的电子向低能级上的空位跃迁的方式完成的,电子由高能级向低能级跃迁的过程中,有能量降低,降低的能量以光量子的形式释放出来形成光子能量,对于原子序数为Z的确定的物质来说,各原子能级的能量是固有的,所以.光子能量是固有的,λ也是固有的。
即特征X射线波长为一固定值。
能量:若为K层向L层跃迁,则能量为:各个系的概念:原于处于激发态后,外层电子使争相向内层跃迁,同时辐射出特征x射线。
我们定义把K 层电子被击出的过程叫K系激发,随之的电子跃迁所引起的辐射叫K系辐射,同理,把L层电子被击出的过程叫L系激发,随之的电子跃迁所引起的辐射叫L系辐射,依次类推。
我们再按电子跃迁时所跨越的能级数目的不同把同一辐射线系分成几类,对跨越I,2,3..个能级所引起的辐射分别标以α、β、γ等符号。
电子由L—K,M—K跃迁(分别跨越1、2个能级)所引起的K系辐射定义为Kα,Kβ谱线;同理,由M—L,N—L电子跃迁将辐射出L系的Lα,Lβ谱线,以此类推还有M线系等。
7、X射线与物质的相互作用:散射、吸收、透射。
X射线的散射有相干散射和非相干散射。
第二章X衍射的方向1,相干条件:两相干光满足频率相同、振动方向相同、相位差恒定(即π的整数倍)或波程差是波长的整数倍。
8、X衍射和布拉格方程:波在传播过程中,在波程差为波长整数倍的方向发生波的叠加,波的振幅得到最大程度的加强,称为衍射,对应的方向为衍射方向,而为半整数的方向,波的振幅得到最大程度的抵消。
布拉格方程:2dsinθ=nλ。
d为晶面间距,θ为入射束与反射面的夹角,λ为X射线的波长,n为衍射级数(其含义是:只有照射到相邻两镜面的光程差是X射线波长的n倍时才产生衍射)。
该方程是晶体衍射的理论基础。
产生衍射的条件:衍射只产生在波的波长和散射中间距为同一数量级或更小的时候,因为λd/2 d′=sinθ<1,nλ必须小于2d′。
因为产生衍射时的n的最小值为1,故λ<2d′;能够被晶体衍射的电磁波的波长必须小于参加反射(衍射)的晶体中最大面间距的二倍,才能得到晶体衍射,即nλ<2d。
衍射方向:衍射方向表达式上式即为晶格常数为a的{hkl}晶面对波长为λ的x射线的衍射方向公式;上式表明,衍射方向决定于晶胞的大小与形状。
也就是说,通过测定衍射束的方向,可以测出晶胞的形状和尺寸。
至于原子在晶胞内的位置,后面我们将会知道,要通过分析衍射线的强度才能确定。
9、X射线的衍射方法:劳埃法;周转晶体法;粉末法(最常用);平面底片照相法第三章X射线衍射强度强度的概念:x射线衍射强度,在衍射仪上反映的是衍射峰的高低(或积分强度——衍射峰轮廓所包围的面积),在照相底片上则反映为黑度。
严格地说就是单位时间内通过与衍射方向相垂直的单位面积上的X射线光量子数目,但它的绝对值的测量既困难又无实际意义,所以,衍射强度往往用同一衍射团中各衍射线强度(积分强度或峰高)的相对比值即相对强度来表示。
10、结构因子:单位晶胞中所有原子散射波叠加的波即为结构因子。
因原子在晶体中位置不同或原子种类不同而引起的某些方向上的衍射线消失的现象称之为“系统消光”。
根据系统消光的结果以及通过测定衍射线的强度的变化就可以推断出原子在晶体中的位置;定量表征原于排布以及原子种类对衍射强度影响规律的参数称为结构因子。
电子散射特点: (1)散射线强度很弱,约为入射强度的几十分之一;(2)散射线强度与到观测点距离的平方成反比;(3)在2θ=0处,,所以射强度最强,也只有这些波才符合相干散射的条件。
在2θ≠0处散射线的强度减弱,在在2θ=90°时,因为= 1/2,所以在与入射线垂直的方向上减弱得最多,为20=o方向上的一半。
在在θ=0,π时,Ie=1,在在θ=1/2π,3/2π时,Ie=1/2,这说明—束非偏振的X射线经过电子散射后其散射强度在空间的各个方向上变得不相同了,被偏振化了,偏振化的程度取决于20角。
所以称为偏振因子,也叫极化因子。
(2)原子散射:Ia=f(平方)*Ie,(3)晶胞散射:晶胞内所有原子相干散射的合成波振幅Ab为:单位晶胞中所有原子散射波叠加的波即为结构因子,用F表示,即:对于hkl晶面的结构因子为:3,消光条件:注:原子在晶胞中的排列位置的变化,可以使原来可以产生衍射的衍射线消失,这种现象称为系统消光。
11、粉末法中影响x衍射强度的因子有:结构因子、角因子(包括洛仑兹因子和极化因子)、多重性因子、吸收因子、温度因子。
(1)结构因子:F与晶胞结构有关,即与hkl有关。
(2)多重性因子:P表示等同晶面个数对衍射强度的影响。
(二)衍射强度公式的适用条件(1)晶粒必须随机取向(2)晶体是不完整的,粉末试样应尽可能地粉碎,从而消除或减小衰减作用。
12、德拜相机的结构组成部分:一个带有盖子的不透光的金属筒形外壳、试样架、光阑和承光管。
13、德拜相机采用长条底片,安装方式根据圆筒底片开口处所在的位置的不同分:1)正装法、2)反装法、3)偏装法(不对称装法)第五章:x衍射的物相分析基本原理:每种结晶物质都有自己特定的晶体结构参数,如点阵类型、品胞大小、原子数目和原子在晶胞中的位置等。
X射线在某种晶体上的衍射必然反映出带有晶体持征的特定的衍射花样(衍射位置θ、衍射强度I)。
根据衍射线条的位置经过一定的处理便可以确定物相是什么,这就是定性分析。
14、定量分析基本原理和基本方法:原理:根据衍射线条的位置和强度确定物相相对含量的多少。
(μ为吸收系数,Wα为两相物质中α相的质量百分比;ρ为密度,K1为未知常数)定量分析方法:(1)外标法:用内标法获得待测相含量,是把多相混合物中待测相的某根衍射线强度与该相纯物质的相同指数衍射线强度相比较而进行的。
(2)内标法:外标法的试样是在待测试样中掺入一定含量的标准物质的混合物,把试样中待测相的某根衍射线条强度与掺入试样中含量已知的标准物质的某根衍射线条强度相比较,从而获得待测相含量。
外标法仅限于粉末试样。
(3)直接比较法----钢中残余奥氏体含量测量。
用直接比较法测定多相混合物中的某相含量时,是以试样中另一个相的某根衍射线条作为标准线条作比较的,而不必掺入外来标准物质。
适用于粉末,又适用于块状多晶试样。
7,定量分析中实际分析时的难点及注意事项:(1)择优取向;(2)碳化物干扰;(3)消光效应;(4)局部吸收(微吸收)效应。
第九章,电子光学基础15、电磁透镜的像差与分辨率本领分辨率:分辨本领是指成像物体(试样)上能分辨出来的两个物点间的最小距离,即分辨率。
光学显微镜的分辨本领为Δr0≈1/2λ。
电磁透镜的分辨率由衍射效应和球面像差来决定。
像差:像差分成两类,即几何像差和色差。
几何像差是因为透镜磁场几何形状上的缺陷而造成的。
几何像差主要指球差和像散。
色差是由于电子被的波长或能量发生一定幅度的改变而造成的。
球差:球面像差。
是由于电磁透镜的中心区域和边缘区域对电子的折射能力不符合预定的规律造成的像散:是由透镜磁场的非旋转对称而引起的,可以用来消象散。
色差:是由于入射电子波长(或能量)的非单一性所造成的16、电磁透镜:透射电子显微镜中用磁场来使电子波聚焦成像的装置是电磁透镜。
17、电磁透镜的分辨率由衍射效应和球面像差来决定。
18、景深:我们把透镜物平面允许的铀向偏差定义为透镜的景深,用D f来表示。
19、焦长:把透镜像平面允许的轴向偏差定义为透镜的焦长,用DL表示。
第十章,投射电子显微镜20、成像基本原理:透射电子显微镜是以波长极短的电子束作为照明源,用电磁透镜聚焦成像的一种高分辨本领、高放大倍数的电子光学仪器。
它由电子光学系统、电源与控制系统及真空系统三部分组成。
电子光学系统通常称镜筒,是透射电子显微镜的核心,它的光路原理与透射光学显微镜十分相似,它分为三部分,即照明系统、成像系统和观察记录系统。
成像原理:由电子枪发射出来的电子束,在真空通道中沿着镜体光轴穿越聚光镜,通过聚光镜将之会聚成一束尖细、明亮而又均匀的光斑,照射在样品室内的样品上;透过样品后的电子束携带有样品内部的结构信息,样品内致密处透过的电子量少,稀疏处透过的电子量多;经过物镜的会聚调焦和初级放大后,电子束进入下级的中间透镜和第1、第2投影镜进行综合放大成像,最终被放大了的电子影像投射在观察室内的荧光屏板上;荧光屏将电子影像转化为可见光影像以供使用者观察。
21、照明系统由电子枪、聚光镜和相应的平移对中、倾斜调节装置组成。
成像系统由物镜、中间镜和投景镜组成。
观察记录系统装置包括荧光屏和照相机构。
22、在透射电子显微镜中有三种主要光阑,它们是聚光镜光阑、物镜光阑和选区光阑。
(一)聚光镜光阑:聚光镜光阑的作用是限制照明孔径角。
在双聚光镜系统中,光阑常装在第二聚光镜的下方。