材分析试题.docx

1、名词解释荧光辐射：入射能量束的粒子与和物质原子中电子相互作用碰撞，当粒子能量足够大就能激出的内层电子，同时原子外层向内层空位跃迁，辐射出一定的特征荧光射线，被称为荧光辐射。俄歇效应：入射X射线的光量子能量足够大激出的内层电子，原子外层向内层空位跃迁，辐射出一定的能量被同层另一电子吸收，促使电子逸出，成为二次电子。相干散射：入射能量粒子与原子中束缚较紧的内层电子相撞时，能量不足以使电子电离，电子在交变电场的影响下将绕其平衡位置发生受迫振动，此时电子成为一个电磁波发射源，振动频率与入射束的相同，散射波与入射能量波之间振动方向相同，频率相同，位相差恒定，可以发生相干散射.非相干散射：入射能量与束缚不大的外层电子或价电子或金属晶体中自由电子相撞时，入射能量粒子损失部分能量，同时波长增加，并与原方向偏离2θ，即非相干散射。它不能参与晶体对X 射线的衍射给衍射精度带来不利影响。入射波长越短、被照射物质元素越轻，这一现象越明显。X射线管的特征发射谱：阳极靶材在高能电子束（高于临界电压）的激发下发射出来相应X射线光子，形成阳极靶材的特征X射线发射谱光束，通过单色器或滤波片可以得到“单色”X射线束。试样的吸收谱：靶材所发射出特征X射线的波长应远小于样品的吸收限波长，或者稍稍小与样品的吸收限能量，避免样品吸收对于X衍射分析的干扰。靶材的发射峰的位置左偏离或者右临近样品的吸收线λ靶λ样或者λ靶λ样。X射线管的特征发射谱：阳极靶材在高能电子束（高于临界电压）的激发下发射出来相应X射线光子，形成阳极靶材的特征X射线发射谱光束。最强的为发射峰为K系发射，Kα和Kβ；若直接将特征发射用于X衍射分析，则会产生两套衍射花样，相互干扰。滤波片的吸收谱：选择滤波片的吸收限λK在靶的Kα和Kβ波长之间（对Kβ强吸收，对Kα吸收却很小，滤去Kβ，使得特征发射荧光X射线成为近单色的X射线）。λKαλKλKβ发射谱：高能能量束（如X射线、紫外光或电子束）照射样品，使样品受激发射出来相应能量粒子（光子、电子、声子），这些粒子的能量和产额（强度）的分布图谱，就是物质的发射谱。是用来判断物质的组成的有关信息一类分析方法。吸收谱：连续光谱的能量束照射样品，样品对能量束有所吸收，在某些特定波长吸收系数突增即吸收限，吸收限所对应的能量和产额（强度）的分布图谱，就是物质的发射谱。物质的电子跃迁过程中伴随着能量吸收和发射，即体现为发射谱中强发射和和吸收谱强吸收。同一物质的吸收谱中的吸收限和发射谱发射峰位置相对应，且有宽吸收窄发射，吸收谱略微兰移。2、电子束入射固体样品表面会激发哪些信号？它们有哪些特点和用途？答：二次电子、背散射电子、特征X射线、俄歇电子、背散射衍射电子、透射电子、吸收电子。二次电子作用深度浅、对表面形貌敏感，分辨率（5~10nm）高、可用作扫描电镜表面形貌分析；背散射电子作用深度深、能量大、发散度大、分辨率50~100nm，对平均原子序数敏感、受形貌的影响，可用作扫描电镜的成分分布的初步分析、形貌分析；特征X射线作用深度更深，分辨率为100~1000nm，可用于电子探针的元素定性和半定量分析；俄歇电子作用深度浅，分辨率高（0.5~2nm）, 可用于俄歇分析薄层元素分析；背散射衍射电子可用于扫描电镜样品的结构分析；吸收电子和透射电子则作为二次电子像和背散射电子的补充信息，补充图像细节。3、举例说明电子探针三种工作方式（点、线、面）在显微成分分析中的应用。(1)定点分析： 将电子束固定在要分析的微区上用波谱仪分析时，改变分光晶体和探测器的位置，即可得到分析点的X射线谱线；用能谱仪分析时，几分钟内即可直接从荧光屏（或计算机）上得到微区内全部元素的线。 (2) 线分析： 将谱仪（波、能）固定在所要测量的某一元素特征X射线信号（波长或能量）的位置把电子束沿着指定的方向作直线轨迹扫描，便可得到这一元素沿直线的浓度分布情况。改变位置可得到另一元素的浓度分布情况。 (3)面分析：电子束在样品表面作光栅扫描，将谱仪（波、能）固定在所要测量的某一元素特征X射线信号（波长或能量）的位置，此时，在荧光屏上得到该元素的面分布图像。改变位置可得到另一元素的浓度分布情况。也是用X射线调制图像的方法。4、说明单晶、多晶及非晶的电子衍射花样的特征。答：单晶 ：一系列有序斑点，每个衍射斑点代表一个晶面（hkl），参与衍射的晶面(hkl)平行于入射方向[uvw]；多晶：同心衍射圆环，每个圆环代表一个晶面族{hkl}；非晶：透射亮斑。5、何为零层倒易截面和晶带定律？说明同一晶带中各晶面及其倒易矢量于晶带轴之间的关系。答：电子束沿晶轴方向[uvw]入射，通过倒易原点O*的垂直于入射方向的平面被称为零层倒易面，即（uvw）0*。晶带定律（ g·r=0），沿[uvw]入射单晶电子衍射中，只有uvw晶带面才能参