材料分析重点归纳
高考地理材料分析题的解题技巧

高考地理材料分析题的解题技巧一、明确答题方向1.自然环境特点——性质特点的综合成因分析。
这类题先定位最为重要。
应注意图表中的数值,在平面地图中植被类型和农业地域类型,以“水环境”为中心,围绕“气候——地形”这一重点的成因因子来分析。
如:气候分析可从①气温高低:纬度——太阳辐射,洋流——寒暖流,海陆分布——海陆热力差异,地形——地势高低,人——植被破坏和城市热岛。
②降水多少:风、压——环流形势(西风带、低压带、海风是多雨的),地形——迎风坡与背风坡,洋流——寒暖流,人——对林、草、湖、湿地的破坏与保护。
这类题目要排除雷同条件,突出主导因素。
这也是近几年常用的考法:在小比例尺(多在选择题中、大范围平面图中)地图中,一般是考大地理格局因素即:纬度因素和风带、气压带、季风因素;在大比例尺地图中(多在非选择题中、小范围平面图中),一般是考地理局地因素即:地形因素、洋流因素、海陆热力差异因素和人为因素。
例1台湾火烧寮成为我国“雨极”的原因。
【答案】临海空气湿润,水汽丰富;地形抬升致雨;西北来的冬季风经海洋变性,水汽易达到过饱和。
【技巧点拨】这是小范围局地因素所致。
例2比较旧金山和洛杉矶的气候特点异同。
【答案】同:两者均为地中海式气候,夏季高温干燥,冬季温和多雨。
因为两均处于30°~40°N的大陆西岸。
异:旧金山的雨季比洛杉矶长,年降水量较大;洛杉矶比旧金山高温干旱季节时间长。
因为旧金山受西风控制时间长;洛杉矶受副高控制时间长【技巧点拨】这是大地理环境因素所致。
2.地理灾害的综合成因分析:多从“天、地、人”三角度综合采点分析。
例3 说明淮河夏季洪涝多发的原因和措施?【答案】成因:①天(气候因素)——淮河流域夏季降水集中,多暴雨。
②地(地形地貌因素)——扇形水系,汇水快;下游地势低平,又曾为黄河的洪泛区,河床高悬。
③人(社会因素)——不合理地利用资源,破坏植被引起水土流失,河床变浅;围湖围滩造田降低了河湖的调蓄能力。
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。
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《综合素质》材料分析题第一章:职业理念第一节、教育观1、素质教育的内涵:(1)素质教育以提高国民素质为根本宗旨;(2)素质教育是面向全体学生的教育;(3)素质教育是促进学生全面发展的教育;(4)素质教育是促进学生个性发展的教育;(5)素质教育是以培养学生的创新精神和实践能力为重点的教育。
总结一下就是“提素、个性、创两全”。
在这五点中,后四点是经常考材料分析题的考点,大家在备考时要着重理解,在理解的基础上识记。
2、新课改的教学观:(1)教学从“教育者为中心”转向“以学习者为中心”;(2)教学从“教会学生知识”转向“教会学生学习”;(3)教学从“重结论轻过程”转向“重结论的同时更重过程”;(4)教学从“关注学科”转向“关注人”。
第二节、学生观:“以人为本”的学生观1、学生是发展的人:学生的身心发展是有规律的 ( 顺序性、阶段性、不平衡性、互补性、个别差异性 ) 对于这一点在材料分析题中考的较少,大家可以以单选题的形式备考,理解每一个规律的含义即可;学生具有巨大的发展潜能;学生是处于发展过程中的人;2、学生是独特的人:学生是完整的人;每个学生都有自身的独特性;学生与成人之间存在着巨大的差异;3 、学生是具有独立意义的人:每个学生都是独立于教师的头脑之外,不依教师的意志为转移的客观存在;学生是学习的主体;学生是责权的主体第三节、教师观:新课改背景下的教师观包括教师角色的转变和教师行为的转变。
1、教师角色的转变:(1)从教师与学生的关系看,新课程要求教师应该是学生学习的促进者;(2)从教学与课程的关系看,新课程要求教师应该是课程的建设者和开发者;(3)从教学与研究的关系看,新课程要求教师应该是教育教学的研究者和反思的实践者;(4)从学校与社区的关系来看,新课程要求教师应该是社区型的开放教师。
教师角色的转变总结一下就是“学生反建社”:学生是指学生学习的引导者和发展的促进者;反是指研究者和反思的实践者;建是指课程的建设者和开发者;社是指社区型的开放教师。
材料分析方法考试重点

连续谱强度分布曲线下的面积即为连续X 射线谱的总强度,其取决于X射线管U、i、Z 三个因素:I连= K1iZU2。
X 射线管的管电压越高、阳极靶原子序数越大,X 射线管的效率越高。
电子击靶时绝大部分能量消耗于使靶发热。
X射线产生的基本条件?产生自由电子(热阴极),使电子作定向高速运动(加速电场),在电子运动路径上设置障碍物(阳极(靶)。
当X射线管压高于靶材相应的某一特征值UK 时,在某些特定波长位置上,将出现一系列强度很高、波长范围很窄的线状光谱,称为特征谱或标识谱。
吸收系数在某些波长位置突然升高,所对应的波长称为吸收限。
当入射X射线光量子能量等于或略大于吸收体原子某壳层电子的结合能时,电子易获得能量从内层逸出,成为自由电子,称为光电子,这种光子击出电子的现象称为光电效应。
将消耗大量入射能量,导致吸收系数突增,光电效应引起的入射能量消耗为真吸收,真吸收还包括热效应。
对于同一元素,λK < λKβ < λKα,此为同一元素的X射线发射谱与其吸收谱的关系。
这种一个K层空位被两个L 层空位代替的过程为俄歇效应。
相干散射:入射X射线光子与原子中束缚紧密的电子碰撞,只是方向改变,波长(能量)不变。
相干散射是X射线衍射的基础。
(弹性散射)不相干散射:入射X射线光子与原子中束缚弱的电子碰撞,产生反冲电子,入射X射线光子的方向和波长(能量)均改变,形成衍射花样的背底。
(非弹性散射,量子散射)。
X 射线与原子内受束缚较紧的电子相遇时产生的相干散射波,在某些方向相互加强,而在某些方向相互减弱,称这种散射波干涉的总结果为衍射。
入射线与晶面间的夹角θ称为掠射角或布拉格角;入射线和衍射线之间的夹角2θ称为衍射角;n 称为反射级数。
采用短波长X射线照射,可获得较大干涉面指数的反射。
因dsinθ =λ/ 2,故d≥λ/2,说明采用短波长的X射线照射时,参与反射的干涉面将会增多。
劳埃法—连续X射线入射固定的单晶体,主要用于单晶取向测定及晶体对称性研究。
材料分析重点归纳

名词解释1.物相:成分和结构完全相同的部分才称为同一个相;2.K系辐射:K电子被打出K层时,此时外层如L,M,N……层电子来填充K空位时,则产生K系辐射;3.相干干涉:.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,故称为相干散射;4.非相干散射:X射线经束缚力不大的电子或自由电子散射后,可以得到波长比入射X射线长的X射线,且波长随散射方向不同而改变,散射位相与入射波位相之间不存在固定关系,称为非相干散射。
5.荧光辐射:当X射线光量子具有足够高的能量时,可以将被照射物质原子中内层电子激发出来,使原子处于激发状态,通过原子中壳层上电子跃迁,辐射出X射线特征谱线,叫做二次辐射,也叫荧光辐射。
6.吸收限:激发K系光电效应时,入射光子的能量必须等于或大于将K电子从K层移至无穷,λk为产生K系激发的最长波长,称远时所作的功WK,入射X射线波长必须满足λk≤1.24V k为K系辐射的激发限。
7.俄歇效应:K层的一个空位被L层的两个空位所代替,这种现象称俄歇效应。
8.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,用F表示。
9. 透射电子:如果样品足够薄(1μm以下),透过样品的入射电子为透射电子,其能量近似于入射电子能量。
10. 二次电子:当入射电子与原子核外电子发生相互作用时,会使原子失掉电子而变成离子,这个脱离原子的电子称为二次电子。
11. 背散射电子:在弹性和非弹性散射中,被固体样品原子反弹回来的一部分入射电子。
12. 吸收电子:当样品较厚时,入射电子中的一部分在样品内经多次非弹性散射后,能量耗尽,既无力穿透样品,也不能逸出表面,称为吸收电子。
13. 特征X射线:当样品原子的内层电子被入射电子激发或电离时,原子就会处于能量较高的激发状态,此时外层电子将向内层跃迁以填补内层电子的空缺,从而使具有特征能量的X 射线释放出来14. 俄歇电子:如果原子内层电子在能级跃过程中释放出来的能量δe并不以x射线的形式发射出去,而是用这部分能量把空位层的另一个电子发射出去(或空位层的外层电子发射出去),这一个被电离的电子称为俄歇电子。
材料分析测试技术期末复习(重点)

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。
材料分析方法重点内容

第一章1表面形貌和内部组织形貌:①材料的外观形貌(如纳米线、断口、裂纹等):扫描电子显微镜(SEM);②晶粒大小与形态:x射线衍射(XRD);③相的尺寸与形态、含量与分布、界面(表面、相界、晶界):光学显微镜;④位向关系(新相与母相、孪生相):x射线衍射(XRD);⑤晶体缺陷(点缺陷、位错、层错)、夹杂物、内应力:高分辨率电子显微镜(HRTEM)。
2晶体的相结构。
各种相的结构,即晶体结构类型和晶体常数,和相组成:x 射线衍射(XRD)3化学成分,包括宏观和微区化学成份(不同相的成份、基体与析出相的成份):能谱仪(EDS)和波谱仪(WDS)4价键(电子)结构,同种元素的不同价键类型和化学环境:X射线光电子能谱(XPS)和俄歇电子能谱(AES)。
5有机物的分子结构和官能团:红外光谱(IR)、拉曼光谱(Raman)、荧光光谱(PL)、核磁共振(NMR)第二章散射原子对电子的散射还可以进一步分为弹性散射和非弹性散射。
在弹性散射中,电子只改变运动方向,基本上无能量变化。
在非弹性散射中,电子不但改变方向,能量也有下同程度的衰减,衰减部分转变为热、光、x射线、二次电子等。
1二次电子当入射电子与原子核外电子发生相互作用时,会使原子失掉电子而变成离子,这种现象称为电离,而这个脱离原子的电予称为二次电子。
特点:(1)对样品表面形貌敏感(2)空间分辨率高(3)信号收集效率高应用:用于扫描电镜的成像原理2俄歇电子如果原子内层电子能级跃迁过程中释放出来的能量 E不以X射线的形式释放,而是用该能量将核外另一电子打出,脱离原子变为二次电子,这种二次电子叫做俄歇电子。
(l)特点:.①适于分析轻元素及超轻元素;②适于表面薄层分析(2)应用:俄歇电子信号适用于表层化学成分分析。
第三章 X 射线物理基础一 X 射线1 X 射线具有波粒二相性:2 X 射线谱X 射线强度与波长的关系曲线,称之X 射线谱。
①连续X 射线谱在管压很低时,小于20kv 的曲线是连续变化的,故称之连续X 射线谱,即连续谱。
现代材料分析技术期末总结

现代材料分析技术期末总结一、引言现代材料分析技术是指应用各种先进的科学和技术手段来对材料进行分析和研究的过程。
随着科学技术的不断发展,材料分析技术也取得了巨大的进展,涵盖了物理、化学、生物等多个领域。
本文将对现代材料分析技术进行总结,从光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、质谱仪、红外光谱仪、核磁共振仪和热分析等技术进行详细介绍。
二、光学显微镜光学显微镜是一种常用的材料分析技术,通过可见光对材料进行观察和测量。
使用透射光和反射光来照射样品,通过目镜和物镜将图像放大到人眼可以识别的范围。
该技术可以观察材料的形貌、颗粒分布和晶粒结构等。
光学显微镜广泛应用于金属材料、生物材料和无机材料等研究领域。
三、扫描电子显微镜扫描电子显微镜是一种可以高分辨率地观察样品表面形貌和组织结构的技术。
通过束缚电子的扫描和检测,得到样品的二维和三维图像。
扫描电子显微镜可以观察到样品微观结构的细节,如晶体缺陷、晶界和纳米颗粒等。
该技术对金属材料、半导体材料和生物材料等的分析具有重要意义。
四、透射电子显微镜透射电子显微镜是一种可以观察材料内部的高分辨率分析技术。
通过将电子束通过样品,利用电子的衍射和透射来观察材料的晶体结构和原子成分。
透射电子显微镜可以观察到样品的晶体结构、晶界和位错等,可以分析材料的化学成分和晶态状态。
透射电子显微镜在材料科学、纳米材料和生物材料等研究领域具有重要的应用价值。
五、X射线衍射X射线衍射是一种分析材料晶体结构的技术。
通过用X射线照射样品,利用X射线与样品的晶胞相互作用来得到样品的衍射图像。
可以通过衍射图像来确定材料的晶胞参数、晶体结构和晶面取向等。
X射线衍射技术广泛应用于材料科学、金属材料和矿物材料等领域。
六、质谱仪质谱仪是一种通过分析样品中的离子和分子来测定其化学成分和结构的技术。
通过将样品中的分子或原子离子化并加速到一个高速运动状态,利用它们在磁场和电场中的行为,来分析它们的质量和相对丰度。
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名词解释1.物相:成分和结构完全相同的部分才称为同一个相;2.K系辐射:K电子被打出K层时,此时外层如L,M,N……层电子来填充K空位时,则产生K系辐射;3.相干干涉:.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,故称为相干散射;4.非相干散射:X射线经束缚力不大的电子或自由电子散射后,可以得到波长比入射X射线长的X射线,且波长随散射方向不同而改变,散射位相与入射波位相之间不存在固定关系,称为非相干散射。
5.荧光辐射:当X射线光量子具有足够高的能量时,可以将被照射物质原子中内层电子激发出来,使原子处于激发状态,通过原子中壳层上电子跃迁,辐射出X射线特征谱线,叫做二次辐射,也叫荧光辐射。
6.吸收限:激发K系光电效应时,入射光子的能量必须等于或大于将K电子从K层移至无穷,λk为产生K系激发的最长波长,称远时所作的功WK,入射X射线波长必须满足λk≤1.24V k为K系辐射的激发限。
7.俄歇效应:K层的一个空位被L层的两个空位所代替,这种现象称俄歇效应。
8.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,用F表示。
9. 透射电子:如果样品足够薄(1μm以下),透过样品的入射电子为透射电子,其能量近似于入射电子能量。
10. 二次电子:当入射电子与原子核外电子发生相互作用时,会使原子失掉电子而变成离子,这个脱离原子的电子称为二次电子。
11. 背散射电子:在弹性和非弹性散射中,被固体样品原子反弹回来的一部分入射电子。
12. 吸收电子:当样品较厚时,入射电子中的一部分在样品内经多次非弹性散射后,能量耗尽,既无力穿透样品,也不能逸出表面,称为吸收电子。
13. 特征X射线:当样品原子的内层电子被入射电子激发或电离时,原子就会处于能量较高的激发状态,此时外层电子将向内层跃迁以填补内层电子的空缺,从而使具有特征能量的X 射线释放出来14. 俄歇电子:如果原子内层电子在能级跃过程中释放出来的能量δe并不以x射线的形式发射出去,而是用这部分能量把空位层的另一个电子发射出去(或空位层的外层电子发射出去),这一个被电离的电子称为俄歇电子。
15.阴极荧光:入射电子束发击发光材料表面时,从样中激发出来的可见光或红外光。
16.感应电动势:入射电子束照射半导体器件的PN结时,将产生由于电子束照射而引起的电动势。
17.基频:分子吸收红外光后由基态跃迁到第一激发态时产生的吸收峰,是最重要的跃迁;18.倍频:分子吸收红外光后,由振动能级基态跃迁到第二、第三激发态时所产生的吸收峰;19.组合频:是一种频率红外光,同时被两个振动所吸收。
组合频和倍频统称为泛频。
20.振动偶合::当相同的两个基团相邻,且振动频率相近时,会发生振动偶合裂分,结果引起吸收频率偏离基频,一个移向高频方向,另一个移向低频方向。
21.费米共振:是基频与倍频或组合频之间发生的振动偶合。
简答题1.特征X射线谱与连续谱的发射机制之主要区别?连续:高速运动的粒子能量转换成电磁波特征:高能级电子回跳到低能级多余能量转换成电磁波2.如何选择滤波片,靶?滤波片:1: Z靶<40时,Z滤=Z靶-1; 2: Z靶>40时,Z滤=Z靶-2 ;阳极靶:Z靶≤Z样+1。
3.原子散射因数的物理意义是什么?某元素的原子散射因数与其原子序数有何关系?为评价原子散射本领,引入系数f(f≤Z),称为散射因数,原子散射因数f是以一个电子散射波的振幅为度量单位的一个原子散射波的振幅。
它表示一个原子在某一方向上散射波的振幅是一个电子在相同条件下散射波振幅的f倍。
反映的是一个原子将X射线向某个方向散射时的散射效率。
它随原子序数增大而增大。
4.三种晶体可能出现衍射的晶面的条件(结构因子F什么时候不等于0)?简单点阵:什么晶面都能产生衍射体心点阵(BCC):指数和为偶数的晶面(h+k+l=偶数)面心点阵(FCC):指数为全奇或全偶的晶面(h,k,l全为奇数或者偶数)5.产生电子衍射的必要条件与充分条件是什么?产生电子衍射的充分条件是F hkl≠0,产生电子衍射必要条件是满足布拉格方程。
6.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?入射光束:衍射仪法:采用一定发散度的入射线,且聚焦半径随2θ变化,德拜法:通过进光管限制入射线的发散度。
试样形状:衍射仪试样是平板状,德拜法试样是细丝试样吸收:衍射仪至少要0.5g试样,而德拜法仅需1mg左右,衍射仪法吸收时间短,德拜法吸收时间长。
衍射线记录:衍射仪用辐射探测器,德拜法用底片感光。
7.试述x射线衍射物相分析步骤?及其鉴定时应注意问题?步骤:(1)计算或查找出衍射图谱上每根峰的d值和i值(2)利用i值最大的三根强线的对应d值查找索引,找出基本符合的物相名称及卡片号。
(3)将实测的d、i值与卡片上的数据一一对照,若基本符合,就可以定为该物相。
注意问题:(1)d的数据比i/ic数据重要(2)低角度线的数据比高角度线的数据重要(3)强线比弱线重要,特别要重视d值大的强线(4)应重视特征线(5)应尽可能地先利用其他分析、鉴定手段,初步确定出样品可能是什么物相,将它局限于一定的范围内。
8.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?a. 透射电子:它仅仅取决于样品微区的成分、厚度、晶体结构及位向等,可以对薄样品成像和微区晶相分析;b. 二次电子:它产额随原子序数的变化不明显,主要决定于表面形貌。
可用于SEM分析形貌;c. 背散射电子:其能量近似于入射电子能量,背散射电子产额随原子序数的增加而增加。
利用背散射电子作为成像信号不仅能分析形貌特征,也可用来显示原子序数衬度,定性地进行成份分析。
d.吸收电子:与背散射电子数量成互补关系,随原子序数增大而减少,若用吸收电流成像,可得到原子序数不同得元素样品上各微区定性分布情况。
e. 特征X射线:具有固定能量,可利用它的固定波长进行成分分析和晶体结构研究f. 俄歇电子:从距样品表面几个Å深度范围内发射的并具有特征能量的二次电子,俄歇电子信号适用于表面化学成份分析。
g. 阴极荧光:可用于检测杂质和坚定物质相。
h. 感应电动势:测量半导体中少数载流子的扩散长度和寿命。
9. 分析电子衍射与x射线衍射有何异同?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:X射线衍射:1.波长λ长,试样是大块粉末2.要精确满足布拉格条件3.衍射角可以很大4.衍射强度弱,暴光时间长电子衍射:1.波长λ短,试样是薄片2.倒易点变成倒易杆3.不要精确满足布拉格条件4.衍射角很小5.衍射强度强,暴光时间短10.透射电镜的主要性能指标有哪些?如何测定透射电镜的分辨率与放大倍数?电镜的哪些主要参数控制着分辨率与放大倍数?主要指标:分辨率,放大倍数,加速电压。
利用金膜测定相机常数和利用已知晶体结构晶体衍射花样来测定,电镜中除了衍射效应对分辨率的影响外,还有像差对分辨率的影响。
由于像差的存在,使得电磁透镜的分辨率低于理论值。
电磁透镜的像差包括球差、像散和色差。
11. 说明多晶、单晶及非晶衍射花样的特征及形成原理。
多晶:同心圆环,当试样由许多完全混乱取向的小晶粒构成时,根据反射球构图和倒易点阵概念,完全无序的多晶可以看成是一个单晶围绕一点在三维空间内作4π球面度旋转,因此多晶体衍射花样为一系列的同心圆环。
单晶:衍射斑点,单晶电子衍射谱是二维倒易点阵的投影,也就是由某一特征平行四边形平移所得的花样。
非晶体:弥散的光斑12.扫描电镜的分辨率受哪些因素影响? 所谓扫描电镜的分辨率是指用何种信号成像时的分辨率?扫描电子显微镜的分辨率除受电子束直径和调制信号的类型影响外,还受样品原于序数、信噪比、杂散磁场、机械振动等因素影响。
扫描电镜的分辨率是指用二次电子成像时的分辨率。
13. 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?相同处:均利用电子信号的强弱来行成形貌衬度不同处:1.背散射电子是在一个较大的作用体积内被入射电子激发出来的,成像单元较大,因而分辨率较二次电子像低。
2.背散射电子能量较高,以直线逸出,因而样品背部的电子无法被检测到,成一片阴影,衬度较大,无法分析细节;利用二次电子作形貌分析时,可以利用在检测器收集光栅上加上正电压来吸收较低能量的二次电子,使样品背部及凹坑等处逸出的电子以弧线状运动轨迹被吸收,因而使图像层次增加,细节清晰。
14.何为波谱仪和能谱仪?波谱仪和能谱仪各有什么优缺点?波谱仪:根据布拉格方程,从试样激发出的X射线经适当的晶体分光,波长不同得特征X射线将具有不同的衍射角2θ,利用这个原理制成的谱仪就叫做波谱仪。
能谱仪:一种电子仪器,主要单元是半导体探测器(一般称探头)和多道脉冲高度分析器,用以将X光量子按能量展谱。
波谱仪优点:分析的元素范围广、探测极限小、分辨率高,适用于精确的定量分析。
缺点:要求试样表面平整光滑,分析速度较慢,需要用较大的束流,从而容易引起样品和镜筒的污染。
能谱仪优点:分析速度快,可用较小的束流和微细的电子束,对试样表面要求不如波谱仪那样严格。
缺点:在分析元素范围、探测极限、分辨率等方面不如波谱仪。
15.俄歇电子谱仪(AES)的基本原理和特点?基本原理:用一定能量的电子束轰击样品,使样品原子的内层电子电力,产生俄歇电子,俄歇电子从样品表面逸出进入真空,被收集和进行分析。
由于俄歇电子具有特征能量,可以进行定性分析,确定原子种类,在一定条件下,根据俄歇电子信号的强度,可以确定元素含量,进行定量分析,再根据俄歇电子能量峰的位移和形状变化,获得样品表面化学态信息。
特点:1.分析层薄;2.分析元素广;3.分析区域小;4.有提供元素化学态的能力;5.具有测定深度-成分分布能力; 6.对于多数元素,定量检测的灵敏度为w(0.1~1.0)%。
16.X射线光电子能谱仪的基本原理和特点?基本原理:用一定能量的光子束(X射线)照射样品,使样品原子中的内层电子以特定几率电离,产生光电子,光电子从样品表面逸出进入真空,被收集和分析。
由于光电子具有特征能量,其特征能量主要由出射光子束能量及原子种类确定。
因此,在一定的照射光子能量条件下,测试光电子的能量,可以进行定性分析,确定原子的种类,即样品中存在的元素;在一定的条件下,根据光电子能量峰的位移和形状变化,可获得样品表面元素的化学态信息;而根据光电子信号的强度,可半定量地分析元素含量。
特点:1.分析层薄; 2.分析元素广; 3.主要用于样品表面的各类物质的化学状态鉴别,能进行各种元素的半定量分析;4.具有测定深度-成分分布曲线的能力;5.由于X射线不易聚焦,其空间分辨率较差,在µm级量;6.数据收集速度慢,对绝缘样品有一个充电效应问题。