材料分析方法总结
材料分析方法重点总结

材料分析⽅法重点总结1.(1)试说明电⼦束⼊射固体样品表⾯激发的主要信号、主要特点和⽤途。
(2)扫描电镜的分辨率受哪些因素影响? 给出典型信号成像的分辨率(轻元素滴状作⽤体积),并说明原因。
(3)⼆次电⼦(SE)信号主要⽤于分析样品表⾯形貌,说明其衬度形成原理。
(4)⽤⼆次电⼦像和背散射电⼦像在显⽰表⾯形貌衬度时有何相同与不同之处?答:(1)背散射电⼦:能量⾼;来⾃样品表⾯⼏百nm深度范围;其产额随原⼦序数增⼤⽽增多.⽤作形貌分析、成分分析以及结构分析。
⼆次电⼦:能量较低;来⾃表层5-10nm深度范围;对样品表⾯形貌⼗分敏感.不能进⾏成分分析.主要⽤于分析样品表⾯形貌。
吸收电⼦:其衬度恰好和SE或BE信号调制图像衬度相反;与背散射电⼦的衬度互补.吸收电⼦能产⽣原⼦序数衬度,即可⽤来进⾏定性的微区成分分析.透射电⼦:透射电⼦信号由微区的厚度、成分和晶体结构决定.可进⾏微区成分分析.特征X射线: ⽤特征值进⾏成分分析,来⾃样品较深的区域俄歇电⼦: 各元素的俄歇电⼦能量值低;来⾃样品表⾯1-2nm范围。
适合做表⾯分析.(2)影响因素:电⼦束束斑⼤⼩,检测信号类型,检测部位原⼦序数.信号⼆次电⼦背散射电⼦吸收电⼦特征X射线俄歇电⼦分辨率 5~10 50~200 100~1000 100~1000 5~10对轻元素,电⼦束与样品作⽤产⽣⼀个滴状作⽤体积(P222图)。
⼊射电⼦在被样品吸收或散射出样品表⾯之前将在这个体积中活动。
AE和SE因其本⾝能量较低,平均⾃由程很短,因此,俄歇电⼦的激发表层深度:0.5~2 nm,激发⼆次电⼦的层深:5~10 nm,在这个浅层范围,⼊射电⼦不发⽣横向扩展,因此,AE和SE只能在与束斑直径相当的园柱体内被激发出来,因为束斑直径就是⼀个成象检测单元的⼤⼩,所以它们的分辨率就相当于束斑直径。
BE在较深的扩展体积内弹射出,其分辨率⼤为降低。
X射线在更深、更为扩展后的体积内激发,那么其分辨率⽐BE更低。
材料分析方法总结

材料分析方法总结材料分析方法是一种用于研究材料性质和品质的科学手段。
随着科技的不断进步,各种材料分析方法也不断涌现,为我们认识材料的微观结构和性能提供了强有力的工具。
本文将就几种常见的材料分析方法进行简要介绍和分析。
一、X射线衍射(XRD)X射线衍射是一种通过材料中晶体的结构信息而研究物质性质的方法。
当X射线照射到晶体上时,由于晶体的晶格结构,X射线会发生衍射现象,形成特定的衍射图样。
通过分析和解读衍射图样,我们可以获得晶体的晶胞参数、晶体结构和晶体取向等信息。
该方法非常适合用于分析晶体材料、无定形材料和薄膜等样品的结构特性。
二、扫描电子显微镜(SEM)扫描电子显微镜是一种利用电子束与物质相互作用产生的信号来观察和分析材料微观形貌和结构的仪器。
相比传统光学显微镜,SEM具有更高的分辨率和放大倍数,可以观察到更小尺寸的样品结构和表面形貌。
通过SEM的图像分析,可以得到材料表面形貌、粒径分布、表面缺陷和微观结构等信息,对于材料的微观性能研究和质量控制具有重要意义。
三、傅里叶变换红外光谱(FTIR)傅里叶变换红外光谱是一种通过检测材料在红外波段的吸收和散射谱线,来研究材料组成和化学结构的方法。
物质的分子具有特定的振动模式,当红外辐射通过样品时,根据样品对不同波长的红外辐射的吸收情况,我们可以获得样品分子的化学键、官能团和其他结构信息。
因此,FTIR可用于鉴定和分析有机物、聚合物和无机物等材料。
四、热重分析(TGA)热重分析是利用材料在升温或降温过程中质量的变化来研究材料热特性和失重行为的方法。
在TGA实验中,材料样品被加热,同时装有高精度天平的仪器记录样品质量的变化。
通过分析反应前后质量变化曲线,我们可以推断样品中的各类组分和反应过程。
TGA在材料的热稳定性、相变行为、降解特性和组分分析等方面起着重要作用。
五、原子力显微镜(AFM)原子力显微镜是利用探测器的探针扫描物体表面的力的变化来观察样品的表面形貌和研究材料的物理性质。
材料分析测试方法

材料检测分析方法汇总成分分析按照分析对象和要求可以分为微量样品分析和痕量成分分析两种类型。
按照分析的目的不同,又分为体相元素成分分析、表面成分分析和微区成分分析等方法。
体相元素成分分析是指体相元素组成及其杂质成分的分析,其方法包括原子吸收、原子发射ICP、质谱以及X射线荧光与x 射线衍射分析方法;其中前三种分析方法需要对样品进行溶解后再进行测定,因此属破坏性样品分析方法;而x射线荧光与衍射分析方法可以直接对固体样品进行测定因此又称为非破坏性元素分析方法。
表面与微区成份分析x 射线光电子能谱XPS( X-ray Photoelectron Spectroscopy);(10 纳米,表面)俄歇电子能谱AES ( Auger electronspectroscopy);(6nm,表面) 二次离子质谱sims ( Secondary Ion MassSpectrometry);(微米,表面)电子探针分析方法EPMA(Electron Probe Micro-analyzer);(0.5 微米,体相)电镜的能谱分析EDS(Energy Dispersive Spectrometer);(l 微米,体相)电镜的电子能量损失谱分析;(0.5nm),为达此目的,成分分析按照分析手段不同又分为光谱分析、质谱分析和能谱分析。
光谱分析主要包括火焰和电热原子吸收光谱AAS,电感耦合等离子体原子发射光谱ICP・OES,x射线荧光光XRF和x射线衍射光谱分析法XRD 原子吸收光谱(Atomic Absorption Spectrometry, AA)又称原子吸收分光光度分析。
原子吸收光谱分析是基于试样蒸气相中被测元素的基态原子对由光源发出的该原子的特征性窄频辐射产生共振吸收,其光度在一定范围内与蒸气相中被测元素的基态原子浓度成正比以此测定试样中该元素含量的一种仪器分析方法。
原子吸收分析特点:(a)根据蒸气相中被测元素的基态原子对其原子共振辐射的吸收强度来测定试样中被测元素的含量;(b)适含对纳米材料中痕量金属杂质离子进行定量测定,检测限低ng/cm3,10-10-10-14g(c)测量准确度很高,1%(3・5%);(d)选择性好,不需要进行分离检测;(e)分析元素范围广,70多种;难熔性元素,稀土元素和非金属元素灵敏性较差;不能同时进行多元素分析,测定元素不同,必须更换光源灯。
材料分析技术总结

材料分析技术总结材料分析技术是指通过对材料的组成、结构、物性等相关特征进行研究和分析的一系列技术方法。
这些技术方法主要用于材料的质量控制、性能评估、研发和改进等方面,对提高材料的质量和功能具有重要意义。
下面将对常见的材料分析技术进行总结。
1.光谱分析技术:包括紫外-可见-近红外光谱分析、红外光谱分析、拉曼光谱分析等。
这些技术通过测量材料在特定波长的光线作用下的光谱响应,可以获取材料的分子结构、化学键、官能团等信息。
2.质谱分析技术:通过测定物质中离子的质量和相对丰度来获得样品的化学组成和结构信息。
质谱技术可分为质谱法和质谱图谱两种类型,常见的质谱技术包括质谱仪、飞行时间质谱、四极杆质谱等。
3.热分析技术:如热重分析、差热分析等。
热分析技术通过测量材料在不同温度下的质量变化和热变化,可以获取材料的热性质、热稳定性等信息。
4.表面分析技术:如扫描电子显微镜、原子力显微镜等。
表面分析技术用于研究材料的表面形貌、结构、成分和性质等方面,可以观察材料表面的微观形态和纳米结构。
5.X射线分析技术:包括X射线衍射分析、X射线荧光光谱分析、X 射线光电子能谱分析等。
这些技术使用X射线相互作用与材料,获取材料的结晶结构、晶格参数、元素成分等信息。
6.电子显微分析技术:包括透射电子显微镜、扫描电子显微镜等。
电子显微分析技术通过对材料进行高分辨率的电子显微镜观察,可以获得材料的晶体结构、孔隙结构、粒度分布等信息。
7.表面等离子体共振技术:使用光或电等激发方式,利用表面等离子体共振效应对材料进行分析。
这些技术用于研究材料的表面电荷状态、吸附性能、化学反应过程等。
8.核磁共振技术:如核磁共振谱、电子自旋共振谱等。
核磁共振技术通过测量样品中原子核在不同磁场下的谱线分布,可以获取材料的化学环境、分子结构等信息。
9.纳米技术:纳米技术是一种通过改变材料的尺寸和形态来改变材料特性的技术。
纳米技术包括纳米材料制备、组装、表征等方面的技术。
材料分析方法总结

材料分析方法总结材料分析是指对各种材料的成分、结构、性能等进行分析研究的方法。
在工程、科学研究和生产中,材料分析方法的选择和应用对于材料的质量控制、性能评价和新材料的开发具有重要意义。
本文将对常见的材料分析方法进行总结,以便读者对材料分析有一个全面的了解。
一、光学显微镜。
光学显微镜是一种常用的材料分析仪器,通过对材料进行放大观察,可以得到材料的表面形貌、组织结构等信息。
适用于金属、陶瓷、塑料等材料的观察和分析。
二、扫描电子显微镜(SEM)。
扫描电子显微镜是一种使用电子束来扫描样品表面并获取图像的仪器。
相比光学显微镜,SEM具有更高的放大倍数和更高的分辨率,适用于对材料表面微观形貌的分析。
三、X射线衍射(XRD)。
X射线衍射是一种通过照射材料表面并测量衍射图样来分析材料晶体结构的方法。
通过X射线衍射,可以确定材料的晶体结构、晶格常数等信息。
四、透射电子显微镜(TEM)。
透射电子显微镜是一种使用电子束穿透样品并形成透射电子图像的仪器。
TEM 可以观察材料的晶体结构、位错、界面等微观结构特征。
五、质谱分析。
质谱分析是一种通过对材料中的离子进行质量分析来确定材料成分的方法。
质谱分析可以对材料的元素组成、分子结构等进行准确的分析。
六、热分析。
热分析是一种通过对材料在控制温度条件下的热性能进行分析的方法,包括热重分析(TGA)、差示扫描量热法(DSC)等。
热分析可以得到材料的热分解特性、热稳定性等信息。
七、核磁共振(NMR)。
核磁共振是一种通过测量材料中核自旋的共振信号来分析材料成分和结构的方法。
NMR可以对材料的分子结构、化学环境等进行分析。
以上是常见的材料分析方法的简要总结,每种方法都有其适用的范围和特点。
在实际应用中,需要根据具体的分析目的和样品特点选择合适的分析方法,并结合多种方法进行综合分析,以确保获得准确、全面的分析结果。
希望本文对材料分析方法的选择和应用提供一定的参考和帮助。
材料分析方法总结

材料分析方法总结材料分析方法是指通过一系列科学技术手段对材料进行分析和测试,以获取材料的组成、结构、性能等信息的过程。
材料分析方法在材料科学领域具有重要意义,它为材料研究和工程应用提供了可靠的数据支持。
下面将对常见的材料分析方法进行总结和介绍。
一、光学显微镜。
光学显微镜是一种常用的材料分析仪器,它能够通过光学放大原理对材料进行观察和分析。
通过光学显微镜可以观察材料的表面形貌、结构特征和晶体形貌,对金相组织、晶体缺陷等进行分析。
光学显微镜操作简单,成本低,适用于金属、陶瓷、塑料等材料的分析。
二、扫描电子显微镜(SEM)。
扫描电子显微镜是一种高分辨率的显微镜,它通过电子束与样品相互作用,利用信号的不同来获取样品表面形貌、成分分布、晶体结构等信息。
SEM具有高放大倍数、高分辨率、能够对非导电材料进行分析等特点,适用于金属、陶瓷、复合材料等材料的表面形貌和微观结构分析。
三、X射线衍射(XRD)。
X射线衍射是一种利用X射线与材料相互作用来获取材料结构信息的方法。
通过X射线衍射可以确定材料的晶体结构、晶粒尺寸、晶格常数等信息,对于无机材料、金属材料、无机非金属材料的结构分析具有重要意义。
四、质谱分析。
质谱分析是一种通过对材料中各种元素进行分析和检测,以获取材料成分和含量信息的方法。
质谱分析具有高灵敏度、高分辨率、能够对微量元素进行分析的特点,适用于材料成分分析、材料表面成分分析等领域。
五、热分析。
热分析是一种通过对材料在控制温度条件下的物理、化学性质变化进行分析的方法。
常见的热分析方法包括热重分析(TG)、差热分析(DSC)、热膨胀分析(TMA)等,它们可以用于材料的热稳定性、热动力学参数、相变温度等方面的分析。
六、原子力显微镜(AFM)。
原子力显微镜是一种近场显微镜,它能够对材料表面进行原子尺度的表征和分析。
AFM具有高分辨率、三维表征、原子尺度的表面形貌分析等特点,适用于纳米材料、生物材料、薄膜材料等的表面形貌和性能分析。
材料分析方法

材料分析方法材料分析是指通过实验手段对材料的成分、结构和性质进行系统分析研究的方法。
根据分析样品的性质和需求,目前常用的材料分析方法主要有以下几种:1. 光谱分析方法:包括紫外可见光谱、红外光谱、拉曼光谱等。
紫外可见光谱主要用于分析材料的电子激发态和吸收特性,红外光谱用于分析材料的化学键的振动特性,拉曼光谱则分析物质的分子结构。
2. 热分析方法:主要是通过物质在加热过程中的热效应来测定样品的热稳定性、相变温度、热分解产物等。
常用的热分析方法有差热分析(DTA)、热重分析(TGA)、热量法、热导率法等。
3. 电子显微镜方法:包括扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)。
SEM主要用于观察样品表面形貌和微观结构,TEM则用于研究材料的结晶性和纳米尺度的结构。
4. 色谱分析方法:包括气相色谱(GC)、液相色谱(LC)、离子色谱(IC)等。
色谱分析是基于物质在固定相和流动相间的分配和迁移作用进行分析的方法。
主要用于分离和定性分析有机化合物、离子等。
5. 质谱分析方法:以质谱仪为工具,将样品中的物质离子化和碎裂,通过测量质谱图,分析出物质的分子量、分子结构、同位素等信息。
常用的质谱分析方法有质谱仪、液质联用等。
6. 磁学分析方法:主要用于研究材料的磁性质。
包括磁化强度的测定、磁滞曲线的测定、磁致伸缩效应的测定等。
常用的磁学分析方法有霍尔效应法、磁滞回线法等。
7. 表面分析方法:主要用于研究材料表面的成分、形貌和性质。
常用的表面分析方法有X射线光电子能谱(XPS)、扫描隧道电镜(STM)、原子力显微镜(AFM)等。
除以上常用的材料分析方法外,还有众多其他的分析方法,如电化学分析方法、微波消解法、核磁共振(NMR)等。
这些方法能够为我们从不同角度对材料进行分析和研究,有助于揭示材料的组成、结构和性能,并为材料的改进和开发提供科学依据。
材料分析方法总结

材料分析方法总结材料是现代工业中不可缺少的一环,而材料的质量也直接影响着产品的性能和品质。
为了保证材料的质量,科学家们在不断探索新的材料分析方法。
本文将对几种常用的材料分析方法进行总结。
1. X射线衍射法X射线衍射法是一种广泛应用于材料分析的非破坏性测试方法。
它通过将X射线投射到材料上,并记录反射和散射的X射线来分析材料的晶体结构和化学成分。
这种方法适用于分析晶体,陶瓷、金属、粉末、涂料等材料的结构。
2. 扫描电子显微镜(SEM)扫描电子显微镜(SEM)是一种通过扫描专用电子束来实现高分辨率成像的仪器。
它主要用于表面形貌和微观结构的分析。
这种方法适用于分析金属、陶瓷、高分子材料、纳米颗粒等材料。
3. 原子力显微镜(AFM)原子力显微镜(AFM)是一种利用扫描探针进行表面成像的技术。
探针末端的尖端可以感知为表面提供足够的分辨率和精度。
这种方法适用于对纳米颗粒、表面形貌、物性、焊点和电性进行研究。
AFM在纳米领域的研究中应用广泛。
4. 操作模态分析(OMA)操作模态分析(OMA)是一种实验模态分析技术,通过对振动信号的处理和分析来实现材料的动态特性分析。
这种方法适用于设计振动器件、安装大型机器及其分析结构和疲劳寿命。
在固体、液体、气体中的物理情况下可以应用到OMA分析中。
5. 热重分析(TGA)热重分析(TGA)是一种非常有用的方法,可以在微观和宏观水平上实现对材料特性的分析。
它利用热重量差法分析在升温和等温条件下,材料的重量以及重量变化和热学性质。
这种方法适用于材料的分解、氧化和变化温度的测定。
同时还可以提供实际应用中需要的材料密度、表面面积、孔隙度及扰动过程参数等信息。
在工程领域中,材料分析是非常重要的一环,实现高质量,健康和可持续的生产会更加有挑战和漫长。
因此,科学家们一直在不断寻找新的材料分析方法,并不断完善现有的方法。
综合以上几种方法的优缺点,选择合适的方法来分析材料,可以有效提高材料质量,减少生产成本,提升产品品质。
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X射线:波长很短的电磁波特征X射线:是具有特定波长的X射线,也称单色X射线。
连续X射线:是具有连续变化波长的X射线,也称多色X射线。
荧光X射线:当入射的X射线光量子的能量足够大时,可以将原子内层电子击出,被打掉了内层的受激原子将发生外层电子向内层跃迁的过程,同时辐射出波长严格一定的特征X射线二次特征辐射:利用X射线激发作用而产生的新的特征谱线Ka辐射:电子由L层向K层跃迁辐射出的K系特征谱线相干辐射:X射线通过物质时在入射电场的作用下,物质原子中的电子将被迫围绕其平衡位置振动,同时向四周辐射出与入射X射线波长相同的散射X射线,称之为经典散射。
由于散射波与入射波的频率或波长相同,位相差恒定,在同一方向上各散射波符合相干条件,称为相干散射非相干辐射:散射位相与入射波位相之间不存在固定关系,故这种散射是不相干的俄歇电子:原子中一个K层电子被激发出以后,L层的一个电子跃迁入K层填补空白,剩下的能量不是以辐射原子散射因子:为评价原子散射本领引入系数f (f≤E),称系数f为原子散射因子。
他是考虑了各个电子散射波的位相差之后原子中所有电子散射波合成的结果结构因子:定量表征原子排布以及原子种类对衍射强度影响规律的参数,即晶体结构对衍射强度的影响多重性因素:同一晶面族{ hkl}中的等同晶面数系统消光:原子在晶体中位置不同或种类不同引起某些方向上衍射线消失的现象吸收限1 x射线的定义性质连续X射线和特征X射线的产生X射线是一种波长很短的电磁波X射线能使气体电离,使照相底片感光,能穿过不透明的物体,还能使荧光物质发出荧光。
呈直线传播,在电场和磁场中不发生偏转;当穿过物体时仅部分被散射。
对动物有机体能产生巨大的生理上的影响,能杀伤生物细胞。
连续X射线根据经典物理学的理论,一个带负电荷的电子作加速运动时,电子周围的电磁场将发生急剧变化,此时必然要产生一个电磁波,或至少一个电磁脉冲。
由于极大数量的电子射到阳极上的时间和条件不可能相同,因而得到的电磁波将具有连续的各种波长,形成连续X射线谱。
特征X射线处于激发状态的原子有自发回到稳定状态的倾向,此时外层电子将填充内层空位,相应伴随着原子能量的降低。
原子从高能态变成低能态时,多出的能量以X射线形式辐射出来。
因物质一定,原子结构一定,两特定能级间的能量差一定,故辐射出的特征X射波长一定。
2 x 射线方向理论布拉格方程和艾瓦尔德图解3 试述解决X射线衍射方向问题常用方法有哪些并进行比较4 简述材料研究X射线试验方法在材料研究中的主要应用精确测定晶体的点阵常数物相分析宏观应力测定测定单晶体位相测定多晶的织够问题5 试推导布拉格方程,解释方程中各符号的意义并说明布拉格方程的应用假设:1)晶体视为许多相互平行且d相等的原子面2)X射线可照射各原子面3)入射线、反射线均视为平行光一束波长为λ的平行X射线以θ照射晶体中晶面指数为(hkl)的各原子面,各原子面产生反射。
当Ⅹ射线照射到晶体上时,考虑一层原子面上散射Ⅹ射线的干涉。
当Ⅹ射线以θ角入射到原子面并以θ角散射时,相距为a的两原子散射x射的光程差为:即是说,当入射角与散射角相等时,一层原子面上所有散射波干涉将会加强。
与可见光的反射定律相类似,Ⅹ射线从一层原子面呈镜面反射的方向,就是散射线干涉加强的方向,因此,常将这种散射称从晶面反射。
x 射线有强的穿透能力,在x 射线作用下晶体的散射线来自若干层原子面,除同一层原子面的散射线互相干涉外,各原子面的散射线之间还要互相干涉。
这里任取两相邻原子面的散射波的干涉来讨论。
过D 点分别向入射线和反射线作垂线,则AD 之前和CD 之后两束射线的光程相同,它们的程差为=AB+BC =2dsin θ。
当光程差等于波长的整数倍时,相邻原子面散射波干涉加强,即干涉加强条件为:λθn d =sin 2——布拉格方程 n 为反射级数其中d :晶面间距 θ:入射线与晶面的夹角 n:为整数,称为反射级数 λ:波长布拉格方程是X 射线衍射分布中最重要的基础公式,它形式简单,能够说明衍射的基本关系,所以应用非常广泛。
从实验角度可归结为两方面的应用:布拉格方程的应用:利用已知波长的特征X 射线,通过测量θ角,可以计算出晶面间距 d ,分析结构。
利用已知晶面间距d 的晶体,通过测量θ角,从而计算出未知X 射线的波长6 X 射线衍射试验有哪些方法,他们各有哪些应用劳埃法:用于多晶取向测定和晶体对称性的研究周转晶体法:可确定晶体在旋转轴方向上的点阵周期,通过多个方向上点阵周期的测定,久可以确定晶体的结构粉末多晶法:主要用于测定晶体结构,进行物相分析,定量分析,精确测定晶体的点阵参数以及材料的应力结构,晶粒大小的测定等7 试写出晶包的结构因子式,计算体心面心晶胞的F 和F 绝对值的平方的值,并说明哪些晶面能产生衍射 8 终结简单点阵、体心点阵、面心点阵衍射线的系统消光规律简单点阵:该种点阵其结构因数与hkl 无关,即hkl 为任意整数时均能产生衍射体心点阵:当h+k+l=奇数时,F=0,即该晶面的散射强度为0,这些晶面的衍射不可能出现。
当h+k+l=DAC B偶数时,F=2f即体心点阵只有指数之和为偶数的晶面可产生衍射面心点阵:当hkl全为奇数或全为偶数时,F=4f当hkl为奇偶混杂时F=09 X射线衍射进行物像定性分析和定量分析的依据是啥,x射线粉末衍射法物像定性分析过程。
X射线粉末衍射仪法物相定量分析方法定性分析依据:任何一种物质都具有特定的晶体结构。
在一定波长的X射线照射下,每种晶体物质都给出自己特有的衍射花样,每一种物质和他的衍射花样都是一一对应的,不可能有两种物质给出完全相同的衍射花样。
如果在试样中存在两种以上不同结构的物质时,每种物质所特有的花样不变,多相试样的衍射花样只是由他所含物质的衍射花样机械叠加而成分析过程:1 通过试验获得衍射花样2计算面间距d值和测定相对强度I/I1(I1为最强线的强度)值定性分析以2θ<90的衍射线为最要依据定量分析依据:各相的衍射线强度随该相含量的增加而提高,由于各物相对X射线的吸收不同,使得“强度”并不正比于“含量”,而需加以修正方法:外标发内标发K值发直接比较法10 CuK a 射线(λg。
=0.154nm)照射Cu样品。
以知C u的点阵常数a=0.361nm试分别用布拉格方程与艾瓦尔德图解法求其(111)晶面反射的θ角11 CuK a(λg。
=0.154nm)辐射照射Ag(fcc)样品,测得第一衍射峰位置2θ=38,求Ag 的点阵常数分辨率:是指成像物体上能分辨出的两个物点的最小距离明场像:用另外的装置来移动物镜光阑,使得只有未散射的透射电子束通过他,其他衍射的电子束被光阑挡掉,由此得到的图像暗场像:或是只有衍射电子束通过物镜光阑,投射电子束被光阑挡掉,由此得到的图像景深:是指当成像时,像平面不动,在满足成像清晰的前提下,物平面沿轴线前后可移动的距离焦长:焦长是指物点固定不变(物距不变),在保持成像清晰的条件下,像平面沿透镜轴线可移动的距离。
像差:由于透镜几何形状和电磁波波长变化对电磁透镜聚焦能力不一样造成的图像差异等厚干涉条纹:在电镜下我们会看到整个楔形晶体是亮暗相间的条纹,这些条纹很像地图上的等高线,每一条纹对应晶体的相等厚度区域所以叫等厚干涉条纹弯曲消光条纹:当样品厚度一定时,衍射束强度随样品内反射面相对布拉格位置偏移矢量S变化而呈周期摆动,相应的投射束强度按相反周期摆动,摆动周期为1/T,因而在电镜内显示出相应的条纹。
衬度:像平面上各像点强度的差别质厚衬度:样品上的不同微区无论是质量还是厚度的差别,均可引起相应区域投射电子强度的改变,从而在图像上形成亮暗不同的区域这一现象叫质厚衬度效应双束近似:假定电子束透过晶体试样成像时,除投射束外只存在一束较强的衍射束,而其他衍射束则大大偏离布拉格条件,他们的强度都可以视为零衍射衬度:把薄晶体下表面上每点的衬度和晶柱结构对应起来的处理方法称柱体近似消光距离:表示在精确符合布拉格条件时透射波与衍射波之间能量交换或强度振荡的深度周期。
1投射电子显微镜的成像原理为啥是小孔成像成像原理:电子枪发射的电子束在阳极加速电压作用下加速,经聚光镜会聚成平行电子束照明样品,穿过样品的电子束携带样品本身的结构信息,经物镜、中间镜、投影镜接力聚焦放大,以图像或衍射谱形式显示于荧光屏。
因为:1.小孔成像可以减小球差,像散,色差对分变率的影响,达到提高分辨率的目的。
2.正是由于α很小,电子显微镜的景深和焦长都很大,对图像的聚焦操作和图像的照相记录带来了方便。
2比较光学和投射电子显微镜成像的异同不同点1光镜用可见光作照明束,电镜以电子束作照明束。
2光镜用玻璃透镜,电镜用电磁透镜。
3光镜对组成相形貌分析,电镜兼有组成相形貌和结构分析相同点成像原理相似3为啥投射电镜的样品要求非常薄而扫描电镜没有此要求透射电子显微镜成像时,电子束是透过样品成像。
由于电子束的穿透能力比较低,用于透射电子显微镜分析的样品必须很薄。
由于扫描电镜是依靠高能电子束与样品物质的交互作用,产生了各种信息:二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线、俄歇电子、阴极发光和透射电于等。
且这些信息产生的深度不同,故对厚度无明确要求4式述薄晶样品的衍射衬度形成原理并画出明场像暗场像中心暗场像形成的示意图薄膜样品,在微小区域样品厚度大致均匀,平均原子序数差别不大,薄膜上不同部位对电子的散射或吸收将大致相同,不能用质厚衬度获得图像衬度。
薄晶体样品在电子束照射下,严格满足布拉格条件的晶面产生强衍射束,不严格满足布拉格条件的晶面产生弱衍射束,不满足布拉格条件的晶面不产生衍射束,如果只让透射束通过物镜光阑成像,则因样品中各晶面或强衍射束或弱衍射束或不衍射,导致透射束强度相应变化,在荧光屏上形成衬度。
在形成衬度过程中,起决定作用的是晶体对电子束的衍射。
影响衍射强度的主要因素是晶体取向和结构振幅,对无成分差异的单相材料,衍射衬度由样品各处满足布拉格条件程度的差异(晶体取向)造成的。
称由于样品中不同晶体(或同一晶体不同位向)衍射条件不同而造成的衬度差别叫衍射衬度明场像中心暗场像X射线衍射相同点:满足衍射的必要和充分条件,可借助倒易点阵和厄瓦德图解不同点:波长λ长,试样是大块粉末1.要精确满足布拉格条件2.衍射角可以很大3.衍射强度弱,暴光时间长电子衍射相同点:满足衍射的必要和充分条件,可借助倒易点阵和厄瓦德图解不同点:波长λ短,试样是薄片1.倒易点变成倒易杆2.不要精确满足布拉格条件3.衍射角很小4.衍射强度强,暴光时间短6画出透射电子显微镜的光路示意图并说明样品图像和衍射图像差别:主要差别是中间镜的放置为址不同。
如果把中间镜的物平面和物镜的像平面重合,则在荧光屏上得到一幅放大像,这就是电子显微镜中的成像操作,在荧光屏上得到样品的图像。