材料研究方法复习题
材料研究方法复习题
1.根据下图，试推导Bragg方程，并对方程中主要参数范围的确定进行讨论。
答：1）Bragg方程推导：根据题图，有：相邻两个原子面上的原子散射波光程差δ= AE + AF = ABsinθ+ ABsinθ=2 ABsinθ= 2dsinθ干涉加强条件是，晶体中任意相邻两个原子面上的原子散射波在原子面反射方向的相位差为2π的整数倍，光程差等于波长的整数倍。
因此，干涉加强的条件为：2dsinθ= nλ即Bragg方程。
2）方程中主要参数范围的讨论：a. 根据布拉格方程，sinθ不能大于1，因此：nλ/2d =sinθ< 1，对衍射而言，n的最小值为1，所以在任何可观测的衍射角下，产生衍射的条件为λ<2d，这也就是说，能够被晶体衍射的电磁波的波长必须小于参加反射的晶面中最大面间距的二倍，否则不能产生衍射现象。
b.当x射线波长一定时,晶体中存在可能参加反射的晶面族也是有限的,它们必须满足d>λ/2, 即只有那些晶面间距大于入射x射线波长一半的晶面才能发生衍射2.什么是X射线谱，连续X射线谱的产生机理是什么？答：1）X射线谱：x射线的强度随波长而变化的曲线称为X射线谱。
2）具有连续波长的X射线，构成连续X射线谱，其产生机理为：能量为eV的电子与阳极靶的原子碰撞时，电子失去自己的能量，其中部分以光子的形式辐射，碰撞一次产生一个能量为hv的光子，这样的光子流即为X射线。
单位时间内到达阳极靶面的电子数目是极大量的，绝大多数电子要经历多次碰撞，产生能量各不相同的辐射，因此出现连续X射线谱。
3.写出标识X射线谱的波长与阳极物质原子序数间的对应关系（莫塞莱定律），说明莫塞莱定律的意义。
答：1）莫塞莱定律：标识X射线谱的波长λ与原子序数Z关系为：1/λ=K/(Z-σ)22）莫塞莱定律的意义：莫塞莱定律指出了标识X射线谱的波长λ与阳极物质原子序数Z的关系，莫塞莱定律是X射线光谱分析中的重要理论基础。
用电子轰击待测试样辐射出标识X射线，并测定其波长，则可以知道试样中含有哪些元素。
材料研究方法复习题库
材料研究方法1.均质体与非均质体介质的折射率不因光波在介质中的振动方向的不同而发生改变，其折射率值只有一个，此类介质属于光性均质体，简称均质体。
介质的折射率因光波在介质中的振动方向的不同而发生改变，其折射率值不止一个，此类介质属于光性非均质体，简称非均质体。
光波入射非均质体时，除特殊方向外，都要发生双折射现象，分解为振动方向垂直、传播速度不同、折射率不等的两种偏光，两者之差为双折射率。
2.正交偏光下晶体的消光现象和四次消光现象。
3.光学显微镜提高分辨能力的方式。
分辨率：d = 1.22λ/2n·sinα所以可以从三个方面提高：①、选用波长较短的光波，如紫外、X射线、电子束等。
②、采用折射率较大的材料，如油浸显微镜。
③、增大显微镜的孔径角，如采用复式透镜4.X射线管的结构、X射线产生原理工作原理X射线管由主要由电子枪阴极和金属靶阳极组成。
高速运动的电子或其他高能辐射流与物体发生碰撞时被突然减速，并与物质内层电子发生作用而产生X-ray。
在X射线管中，在通电时阴极被加热释放自由电子，这些电子在阴阳极的高压下被加速成高能电子束，高速射向阳极靶发生碰撞，由阳极靶产生X射线，经铍窗口射出。
由于高能电子撞击阳极靶后一部分能量转化为X射线，大部分的转化为热能，使得阳极靶温度剧增，因此必须对阳极靶进行冷却，一般采用循环水冷却，也可采用旋转靶材的方法。
5、X射线的线吸收系数和质量吸收系数与波长和原子序数的关系。
μl=μm·ρμm=aλ3+bλ4；μm≈Cλ3Z3μl：当x射线穿过单位长度为1cm物质时强度衰减的程度。
μl越大衰减越大μm：当x射线穿过单位质量物质（单位截面的1g物质时的强度衰减程度，其值与X射线照射的物质的原子序数和X射线波长有关。
波长一定时，其关系表达式为：μm∝Z36、X射线与物质作用后为什么会出现规则斑点、圆环、晕圈？多晶体的电子衍射花样是一系列不同半径的同心圆环，单晶衍射花样由排列得十分整齐的许多斑点所组成，而非晶体物质的衍射花样只有一个漫散的中心斑点（晕圈）。
材料研究与测试方法复习资料 (含答案)
填空题(每空1分)1.当X 射线管电压超过临界电压就可以产生 连续谱X 射线和 特征谱 X 射线。
2. 点阵常数测定过程中需要确定峰位，确定峰位的常用方法有峰顶法 、 切线法 、半高宽法，和抛物线拟合法 。
3. 经过厚度为H 的物质后，X 射线的强度为 H H m e I I ρμ-=0 。
4. X 射线扫描仪中的常规测量中的实验参数包括狭缝宽度、扫描速度和 时间常数 。
5. 磁透镜的物距L 1，相距L 2和焦距f 三者之间的关系为 。
6. 透射电镜样品制备各方法主要有复型法、和薄膜法，其中复型样品制备中塑料-碳二的复型优于碳一的 复型是由于 其制备过程不损坏金相试样表面，重复性好，供观察的第二级复型一碳膜导电导热性好， 在电子束照射下较为稳定 。
7. 差热分析曲线总的峰高表示 试样和 参比物 之间的最大温差，即从封顶到该峰所在基线碱的垂直距离。
8. 第一类应力导致X 射线衍射线位移，第二类应力导致X 射线衍射线线形变化，第三类应力导致X 射线衍射线 强度降低。
9. 红外光谱法定量分析的具体方法主要有 标准法 、吸光度比法 和 补偿法 共同组成。
10.单晶体电子衍射花样是规则的衍射斑点组成。
11. 大量实验证明，X 射线具有波动性和微粒性 的双重性，即波粒二象性。
12. 布拉格方程式衍射分析中最基本的公式，其应用主要集中在 结构分析 和成分分析两个方面。
13.由于X 射线的发展，相继产生了X 射线透射学 、 X 射线衍射学 和 X 射线光谱学 等三个学科。
14.提高透镜分辨率的本领 波长 ， 介质 和 孔径半角 。
15. 电磁透镜的几何像差包括 球差和 像散，而电子束波长的稳定性决定的像差为色差 。
16. 透射电镜主要有电子光学系统、电源控制系统和 真空系统构成。
17. 非弹性散射机制主要有 单电子激发 、 等离子激发 、和 声子激发 。
18. 透射电镜的主要性能指标分辨本领、 放大倍数 、和 加速电压 。
材料研究方法复习题
材料研究方法复习题1.Ｘ射线的波长范围大致为多少？Ｘ射线产生的基本原理及X射线管的基本结构（1）0。
0１-1０ｎm(２）高速运动的自由电子被突然减速便产生X射线；(3)X射线管的基本结构：使用最广泛的是封闭式热阴极X 射线管，包括一个热阴极(绕成螺线形的钨丝）和一个阳极(靶），窗口，管内高真空（１０—7Ｔorr）2.X射线谱的基本类型及其特点X射线强度 I 随波长λ的变化曲线称为X射线谱，可分为连续X射线(由连续的各种波长组成,其波长与工作条件V、I有关）和特征X射线（又称标识X射线,不随工作条件而变，只取决于阳极靶的物质）。
3.描述X射线于物质的相互作用（俄歇效应和光电效应）课本图3.8补充俄歇效应：当较外层的电子跃迁到空穴时，所释放的能量随即在原子内部被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子，此称为俄歇效应,所逐出的次级光电子称为俄歇电子。
它的能量是特征的，与入射辐射的能量无关。
4.X射线衍射的几何条件(布拉格方程或定律)Ｘ射线通过物质（晶体)后衍射线特征包括方向和强度，其中衍射线的方向与晶体的点阵参数（晶胞大小和形状）、入射线的方位及X 射线波长有关,具体表现为:劳厄方程式、布拉格定律和倒易空间衍射公式.5.X射线衍射分析的方法主要有哪些？各自的特点是什么？(注意λ和Θ的变化）单晶：劳厄法（λ变，θ不变)；转晶法（λ不变，θ部分变化）粉末：粉末照相法（粉末法或粉晶法) (λ不变,θ变)；粉末衍射仪法(λ不变，θ变化）6.Ｘ射线衍射物相分析的基本原理（Ｉ/Ｉ0、2Θ)X射线衍射线的位置决定于晶胞的形状和大小，即决定于各晶面的晶面间距,而衍射线的强度决定于晶胞内原子种类、数目及排列方式,每种结晶物质具有独特的衍射花样，且试样中不同物质的衍射花样同时出现互不干涉，某物相的衍射强度取决于它在试样中的相对含量，当试样的衍射图谱中d值和I/I0与已知物质的数值一致时，即可判定试样中含有该已知物质.7.说明Ｘ射线衍射仪法定性分析物相组成的基本过程,注意事项及ＰＤＦ卡片的检索方法（1）X射线衍射定性分析是将试样的衍射谱与标准衍射谱进行比较鉴别,确定某种物相的存在以及确定该物相的结晶状态。
材料研究方法考试
1、相比于纯铜而言，青铜具有哪些明显的优点？答：更坚韧，更耐磨。
2、请分别画出传统材料与环境材料的材料-环境系统示意图。
3、请画出材料科学与工程学科的四要素（四面体）。
请用该四面体来分析不锈钢和普通碳钢这两种材料。
答：性能：不锈钢密度略低于普通碳钢，而电阻率高于普通碳钢，不锈钢的线膨胀系数较大，而热导率较低。
不锈钢具有焊接性，耐腐蚀性，抛光性。
结构成分：普通碳钢的质量分数小于2.11%而不含有特意加入的合金元素，即以铁，碳，锰为主要元素的合金，所以机械性能通常不如合金钢；不锈钢隶属于合金钢范畴，一种高合金钢，含有大量的铬，还有的含有大量的镍和一定量的钛。
铬的作用就是让钢具有耐腐蚀性，镍的作用是降低不锈钢的奥氏体化温度。
合金元素的总含量可达到10~28%，所以它是高合金钢。
制备加工：普通碳钢：的冶炼通常在转炉、平炉中进行。
转炉一般冶炼普通碳素钢，而平炉可以冶炼各种优质钢。
近年来氧气顶吹转炉炼钢技术发展很快，有趋势可代替平炉炼钢。
不锈钢：在钢的冶炼是加入适当的铬、镍、钛等元素，这些元素的含量决定了不锈钢的牌号及防锈性能，冶炼好浇铸或连铸成毛坯，再经过轧机轧成各种规格的钢板及型材，轧好的钢板及型材还可以在表面进行拉丝和抛光处理，改善外观效果。
4、什么是纳米材料？材料的纳米效应有哪些？请举例说明其中的“量子效应”。
答：纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸(0.1-100 nm)或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。
纳米效应：尺寸、晶界、量子→纳米结构表征。
美国1995年提出麻雀卫星，重量不足10千克，用纳米材料制造，采用微机电体化集成技术整合。
若在太阳同步轨道. 上布置648颗纳米卫星，就可以全面监视地球。
5、材料科学有哪些共性规律？答：1、晶体学结构规律；2、材料缺陷与强度；3、材料的相变原理；4、材料的形变与断裂；5、材料的强韧化原理6、材料设计的主要途径有哪些？答：根据服役条件确定性能要求→依据知识选择材料→设计相应工艺确定工艺参数→检测组织测试性能→达到设计要求进行实际试验→根据失效分析改进技术方案7、什么是纳米材料？材料的纳米效应有哪些？请举例说明其中的“小尺寸效应”。
材料研发考试题库及答案
材料研发考试题库及答案一、选择题1. 材料科学中的“四要素”是指：A. 强度、硬度、韧性、延展性B. 化学组成、微观结构、宏观性能、加工工艺C. 弹性模量、屈服强度、抗拉强度、断裂韧性D. 原子排列、晶体缺陷、电子结构、热处理答案：B2. 以下哪种材料不属于金属材料？A. 钢B. 铝C. 塑料D. 铜答案：C3. 陶瓷材料的主要特点是：A. 高强度、高韧性B. 耐高温、耐腐蚀C. 良好的导电性D. 良好的延展性答案：B4. 以下哪种方法可以提高材料的强度？A. 增加材料的厚度B. 降低材料的温度C. 增加材料的孔隙率D. 进行热处理答案：D5. 金属材料的塑性变形主要通过以下哪种机制实现？A. 位错运动B. 原子扩散C. 相变D. 断裂答案：A二、填空题6. 材料的______是指材料在受到外力作用时，不发生破坏的最大应力。
答案：强度7. 材料的______是指材料在受到外力作用时，能够承受的最大形变而不发生断裂的能力。
答案：韧性8. 金属材料的晶体结构通常分为______和______两种基本类型。
答案：面心立方（FCC）、体心立方（BCC）9. 材料的______是指材料在一定温度下，抵抗化学或电化学反应的能力。
答案：耐腐蚀性10. 材料的______是指材料在受到外力作用时，能够恢复到原始形状的能力。
答案：弹性三、简答题11. 简述材料的疲劳失效机理。
答案：材料的疲劳失效是指在反复或循环载荷作用下，材料在远低于其静态强度的情况下发生断裂的现象。
疲劳失效通常发生在材料表面或内部缺陷处，由于应力集中，材料在这些区域产生微裂纹，随着载荷的循环，微裂纹逐渐扩展，最终导致材料断裂。
12. 描述金属材料的热处理过程及其目的。
答案：金属材料的热处理是通过对材料进行加热、保温和冷却等过程，改变材料的微观结构，从而改善材料的宏观性能。
常见的热处理过程包括退火、正火、淬火和回火。
退火用于降低硬度，消除内应力；正火用于细化晶粒，提高材料的塑性；淬火用于提高材料的硬度和强度；回火用于降低淬火后的脆性，提高韧性。
材料研究方法复习题2011
一、名词解释：1）短波限连续X 射线谱的X 射线波长从一最小值向长波方向伸展，该波长最小值称为短波限。
P7。
2）质量吸收系数指X 射线通过单位面积上单位质量物质后强度的相对衰减量，这样就摆脱了密度的影响，成为反映物质本身对X 射线吸收性质的物理量。
P12。
3）吸收限吸收限是指对一定的吸收体，X 射线的波长越短，穿透能力越强，表现为质量吸收系数的下降，但随着波长的降低，质量吸收系数并非呈连续的变化，而是在某些波长位置上突然升高，出现了吸收限。
每种物质都有它本身确定的一系列吸收限。
P12。
4）X 射线标识谱当加于X 射线管两端的电压增高到与阳极靶材相应的某一特定值k U 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X 射线标识谱。
P9。
5）连续X 射线谱线强度随波长连续变化的X 射线谱线称连续X 射线谱线。
P7。
6）相干散射当入射线与原子内受核束缚较紧的电子相遇，光量子不足以使原子电离，但电子可在X 射线交变电场作用下发生受迫振动，这样的电子就成为一个电磁波的发射源，向周围辐射与入射X 射线波长相同的辐射，因为各电子所散射的射线波长相同，有可能相互干涉，故称相干散射。
P14。
7）闪烁计数器闪烁计数器利用X 射线激发磷光体发射可见荧光，并通过光电管进行测量。
P54。
8）标准投影图对具有一定点阵结构的单晶体，选择某一个低指数的重要晶面作为投影面，将各晶面向此面所做的极射赤面投影图称为标准投影图。
P99。
9）结构因数在X 射线衍射工作中可测量到的衍射强度HKL I 与结构振幅2HKL F 的平方成正比，结构振幅的平方2HKL F 称为结构因数。
P34。
10）晶带面（共带面）晶带轴我们说这些相交于平行直线的一组晶面属于同一晶带，称晶带面或共带面，其交线即为晶带轴。
P99。
11）选择反射镜面可以任意角度反射可见光，但X 射线只有在满足布拉格方程的θ角上才能发生反射，因此，这种反射亦称选择反射。
材料研究方法知识题库及答案
材料研究方法知识题库及答案1、【单选题】由于近轴光线和远轴光线的折射程度不同,导致平面物体经透镜后形成曲面状的像称为( )A、像差B、球差C、像场弯曲D、色差答案：像场弯曲--------------------------------2、【单选题】由于透镜的中心区域和边缘区域对光的折射能力不符合预定规律而造成的图像模糊现象称为( )。
A、像差B、球差C、像散D、色差答案：球差--------------------------------3、【单选题】因光源的( )而导致图像模糊不清的现象称为色差。
A、波长长B、波长短C、波长有差异答案：波长有差异--------------------------------4、【单选题】光学显微镜具有( )放大功能。
A、一级B、二级C、三级答案：二级--------------------------------5、【单选题】成像物体上能分辨出来的两物点间的最小距离称为( )A、分辨率B、有效放大倍数C、景深答案：分辨率--------------------------------6、【单选题】光学显微镜的极限分辨能力为( )。
A.400nmB.400μmC.200nmD.200μm答案：C--------------------------------7、【单选题】金相显微镜的物镜放大倍数为100倍时,其景深有可能是( )A、1nmB、1μmC、1cmD、1dm答案：1μm--------------------------------8、【单选题】硬度最高的磨料是( )。
A、氧化铝B、氧化镁C、氧化锆D、碳化硅答案：碳化硅--------------------------------9、【单选题】取样后,对金相磨面方向没有要求的材料是( )。
A、轧制钢板B、渗碳小工件C、薄壁铸件D、经均匀化退火后的大型工件答案：经均匀化退火后的大型工件--------------------------------10、【多选题】会导致景深变小的因素有( )。
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1.Ｘ射线的波长范围大致为多少？Ｘ射线产生的基本原理及X射线管的基本结构（1）0。
0１-1０ｎm(２）高速运动的自由电子被突然减速便产生X射线；(3)X射线管的基本结构：使用最广泛的是封闭式热阴极X射线管，包括一个热阴极(绕成螺线形的钨丝）和一个阳极(靶），窗口，管内高真空（１０—7Ｔorr）2.X射线谱的基本类型及其特点X射线强度 I 随波长λ的变化曲线称为X射线谱，可分为连续X射线(由连续的各种波长组成,其波长与工作条件V、I有关）和特征X射线（又称标识X射线,不随工作条件而变，只取决于阳极靶的物质）。
3.描述X射线于物质的相互作用（俄歇效应和光电效应）课本图3.8补充俄歇效应：当较外层的电子跃迁到空穴时，所释放的能量随即在原子内部被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子，此称为俄歇效应,所逐出的次级光电子称为俄歇电子。
它的能量是特征的，与入射辐射的能量无关。
4.X射线衍射的几何条件(布拉格方程或定律)Ｘ射线通过物质（晶体)后衍射线特征包括方向和强度，其中衍射线的方向与晶体的点阵参数（晶胞大小和形状）、入射线的方位及X射线波长有关,具体表现为:劳厄方程式、布拉格定律和倒易空间衍射公式.5.X射线衍射分析的方法主要有哪些？各自的特点是什么？(注意λ和Θ的变化）单晶：劳厄法（λ变，θ不变)；转晶法（λ不变，θ部分变化）粉末：粉末照相法（粉末法或粉晶法) (λ不变,θ变)；粉末衍射仪法(λ不变，θ变化）6.Ｘ射线衍射物相分析的基本原理（Ｉ/Ｉ0、2Θ)X射线衍射线的位置决定于晶胞的形状和大小，即决定于各晶面的晶面间距,而衍射线的强度决定于晶胞内原子种类、数目及排列方式,每种结晶物质具有独特的衍射花样，且试样中不同物质的衍射花样同时出现互不干涉，某物相的衍射强度取决于它在试样中的相对含量，当试样的衍射图谱中d值和I/I0与已知物质的数值一致时，即可判定试样中含有该已知物质.7.说明Ｘ射线衍射仪法定性分析物相组成的基本过程,注意事项及ＰＤＦ卡片的检索方法（1）X射线衍射定性分析是将试样的衍射谱与标准衍射谱进行比较鉴别,确定某种物相的存在以及确定该物相的结晶状态。
其过程为：获得试样的衍射图谱—-求d值和I/Ｉ0值-—查索引——核对卡片。
（2)注意事项：1）ｄ值的数据比相对强度的数据重要，ｄ值一般要到小数点后第二位才允许有误差；2）低角度区域的数据比高角度区域的数据重要;３）了解试样的来源、化学成分和物理特性对作出正确结论十分有帮助；4）进行多样混合试样分析时要多次核对，若某些物质含量少,只出现一两条衍射线，以致无法鉴定；５）尽量与其它方法结合起来使用，如偏光显微镜、电子显微镜等;6）从目前所应用的粉末衍射仪看，绝大部分仪器均是由计算机进行自动物相检索过程，需结合专业人员的丰富专业知识，判断物相，给出正确的结论.（3)检索方法:字母索引：对已知物质,按物质英文名称的字母顺序排列；哈那瓦特法（Ｈanawａlｔ metｈod）:未知矿物，三强线或数值索引；芬克索引（Fink method）8.何为X射线和荧光X射线?（1）X射线的产生见第一题（２）当较外层的电子跃入内层空穴所释放的能量不在原子内被吸收，而是以辐射形式放出，便产生荧光X射线，其能量等于两能级之间的能量差。
9.X射线荧光光谱分析的基本原理和主要用途（1）荧光X射线的能量或波长是特征性的,与元素有一一对应的关系。
测出荧光X射线的波长或能量，就可以知道元素的种类（定性分析基础）.此外,荧光Ｘ射线的强度与相应元素的含量有一定的关系(定量分析基础)。
（2)定性分析：根据荧光X射线的波长或能量可以确定元素的组成。
定量分析:定量分析的依据是元素的荧光X 射线强度Ii与试样中该元素的含量Wi成正比。
10.X射线分析的主要用途（物相分析、晶体结构分析）11.电子和固体物质相互作用可以产生哪些物理信号？各有何特点？（1）二次电子；对试样状态非常敏感,显示表面微小的形貌结构非常有效,所成的电子像分辨率高，是扫描电镜中的主要手段。
（2)背散射电子：能量较高，但背散射电子像的分辨率较低。
（3)透射电子：能量损失情况视试样厚薄而定，较薄时大部分为弹性散射电子，成像比较清晰，电子衍射斑点比较明锐；试样较厚时,成像清晰度降低。
（４）吸收电子：入射电子经多次非弹性散射后能量损失殆尽，被试样吸收,这种电子称为吸收电子。
（5）特征能量损失电子：入射电子激发等离子后就要损失能量，损失能量后的电子称为特征能量损失电子。
（6）特征X射线:当电子轰击试样原子核内层电子时，原子处于激发状态，高能级的电子跃迁到低能级，释放特征X射线等。
12.电子显微镜的原理(放大及分辨率)和主要类型电子显微分析是利用聚焦电子束与试样物质相互作用产生的各种物理信号分析试样的微区形貌、晶体结构和化学组成,主要有透射电镜TEM、扫描电镜SEM、电子探针ＥＰMA等.13.TＥＭ的原理和方法(1)ＴEM使用电子束作为照射源，透射电子为成像电子信号。
（2）入射电子束（照明束)有两种主要形式:平行束：透射电镜成像及衍射；会聚束：扫描透射电镜成像、微分析及微衍射。
14.TEM的样品制备及主要类型经悬浮分散的超细粉末颗粒(支持膜法)——直接样品；材料薄膜(晶体薄膜法和超薄切片法) —-直接样品；复型膜：将材料表面或断口形貌复制下来-—间接样品15.图像衬度的概念图像衬度是图像上不同区域间明暗程度的差别。
由于图像上不同区域间存在明暗程度的差别即衬度的存在,才使得我们能观察到各种具体的图像.包括厚度衬度、衍射衬度、相位差衬度16.TEM的主要图像衬度（质厚衬度和衍射衬度）17.ＴEM的特点及主要用途（1）TEＭ是一种高分辨率、高放大倍数的显微镜,是观察和分析形貌组织结构的有效工具,利用附件也可以进行微区成分分析。
（２）分析固体颗粒的的形状、大小及粒度分布等；研究由表面起伏现象表现的微观结构;研究试样中各部分对电子散射能力有差异的微观结构;研究金属薄膜及其它晶态物质薄膜中各种对电子衍射敏感的结构.18.SEＭ的基本原理SEM是利用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像,试样为块状或粉末颗粒，成像信号可以是二次电子、背散射电子或吸收电子等，其中二次电子是最主要的成像信号.19.SEM的结构和特点(与TＥM对比)（1）由电子光学系统(镜筒）、偏转系统(扫描系统）、信号探测放大系统、图像显示记录系统、真空系统和电源系统等。
作用:使电子束产生横向偏转，包括用于形成光栅状扫描的扫描系统，以及使样品上的电子束间断性消隐或截断的偏转系统。
偏转系统可以采用横向静电场，也可采用横向磁场。
（2)可直接观察直径1０—３0mm大块试样,制样方法简单；场深大(景深大),适用于粗糙表面和断口形貌分析观察,图像富有立体感、真实感、易于识别和解释；放大倍数变化范围大，一般为1５—２0万倍,最大可达3０万倍,对于多相、多组成的非均质体材料，便于低倍下的普查和高倍观察分析;具有相当的分辨率,一般为3-6ｎｍ，最高可达2nm，但对样品苛求；可以通过电子学方法,有效地控制和改善图像的质量;可进行多种功能的分析:配X射线谱仪进行微区成分分析;配光学显微镜和单色仪进行阴极发光研究等；可使用加热、冷却和拉伸等对样品进行动态试验,观察样品各种环境条件的相变和形态变化.20.SEM图像衬度的产生原因、类型及主要特点（1）ＳEM像衬度的形成主要基于样品微区如表面形貌、原子序数、晶体结构、表面电场和磁场等方面存在着差异。
入射电子与之相互作用,产生各种特征信号，其强度就存在着差异，最后反映到显像管荧光屏上的图像就有一定的衬度。
（2）表面形貌衬度；映试样表面形貌特点，分辨率高，无明显阴影效应,场深大，立体感强，适用于粗糙表面及断口的形貌观察。
（主要为二次电子扫描图像)原子序数衬度:原子序数大，亮度高.(主要为背散射电子、吸收电子图像)21.ＳＥM在材料研究的主要用途（１)形貌相研究：适用于微细矿物材料的形态、解理、晶面花纹、生长纹、断口及裂理纹等表面特征ﻭ和矿物颗粒的空间关系等。
（2）成分相的研究——WDS或EDS附件:通过点扫描、线扫描和面扫描等方式分析具有色差、色带材料的成分差异。
22.电子探针分析的基本原理电子探针仪是一种微区成分分析仪器，它利用被聚焦成小于1μm的高速电子束轰击样品表面,由X射线波谱仪或能谱仪检测从试样表面有限深度和侧向扩展的微区体积内产生的特征X射线的波长和强度，得到1μm３微区的定性或定量的化学成分。
23.电子探针的主要分析方法（１)电子探针的点分析:利用电子探针可以对试样某一点（微区）进行定性或半定量成分分析，以确定该点存在的元素及其大致含量.（２）电子探针线分析:使聚焦电子束在试样观察区内沿一选定直线（穿越粒子或界面）进行慢扫描。
（３)电子探针面分析:聚焦电子束在试样上作二维光栅扫描,X射线谱仪处于能探测某一元素特征X射线状态，用谱仪输出的脉冲信号调制同步扫描的显象管亮度，在荧光屏上得到由许多亮点组成的图象,根据图象上亮点的疏密和分布，可确定元素在试样中的分布情况.24.能谱分析和波谱分析的异同(1）同:检测特征X射线的波长和强度是由X射线谱仪(波谱仪或能谱仪）来完成的。
（2）异:1)波长分散谱仪入射电子束激发样品产生的特征X射线是多波长的。
波谱仪利用某些晶体对Ｘ射线的衍射作用来达到使不同波长分散的目的.X射线光子能量展谱的。
2）探测效率：EＤS远远大于WDS;３)分辨率：EＤＳ谱峰易重叠，谱峰宽,数据处理方法复杂;4）分析速度:EＤS快,WDS慢;5）分析能力:WDS分析元素范围广，Be－U,探测极限小，ＥDS可分析Nａ—U，探测极限不如WDＳ.25.电子探针对材料的成分分析与EDＸＲF成分分析有何异同?（1）异：EDXRＦ检测的是由Ｘ射线激发产生的荧光X射线，EPMＡ检测的是由电子束激发产生的特征Ｘ射线。
（2）同：检测激发的荧光Ｘ射线或特征X射线的强度和波长就可以定量分析成分和含量；同样用到了ＷDS和EDＳ进行分析。
26.质谱分析的基本原理质谱分析法是通过对被测样品离子质荷比的测定来进行分析的一种分析方法。
被分析的样品首先要离子化，然后利用不同离子在电场或磁场的运动行为的不同，把离子按质荷比(m/z）分开而得到质谱，通过样品的质谱和相关信息，可以得到样品的定性定量结果.27.质谱仪的种类（1）按照应用分类：有机质谱仪：气相色谱-质谱联用仪(GC-MS）、液相色谱－质谱联用仪（LＣ-ＭS)、基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪（ＭＡLＤＩ—ＴOFMS）、傅立叶变换质谱仪(ＦT-MＳ);无机质谱仪:火花源双聚焦质谱仪（SSMS)、感应耦合等离子体质谱仪(ICP-ＭＳ）、辉光放电质谱（GＤＭS)、二次离子质谱仪（ＳIMS）;同位素质谱仪;气体分析质谱仪。