2014浙江大学现代分析测试技术总复习提纲

复习题-2014

1.当波数用cm-1，波长用μm表示时，波数和波长之间的关系为何？（P287，

公式5.1.3）

-1）

λ（cm

：波数，cm-1；λ：波长，μm

2.红外光谱分为哪几个区，其波长和波数是多少？（P287，表5.1.1）

3.计算碳氢化合物中C-H键的伸缩振动频率，其中化学键的力常数K=5×

105dyn/cm。（P294，例1）

4.常见的有机化合物基团频率出现的范围及分区。（P326，第七章第一段，四

大峰区）

中红外谱图按波数范围分为四大峰区（每个峰区都对应于某些特征的振动吸收）：

第一峰区（3700~2500cm-1）：X—H单键的伸缩振动；

第二峰区（2500~1900cm-1）：三键和累计双键的伸缩振动；

第三峰区（1900~1500cm-1）：双键的伸缩振动及O—H，N—H的弯曲振动；

第四峰区（1500~600cm-1）：X—Y单键伸缩振动（除氢外）和各类弯曲振动，不同结构的化合物其红外光谱的差异主要在此峰区，因此也叫“指纹区”。

5.红外谱图解析的主要内容是什么？（PPT）

谱图的解析就是根据实验所测绘的红外光谱图的吸收峰位置、强度和形状，利用基团振动频率与分子结构的关系，确定吸收带的归属，确认分子中所含的基团或键，进而推定分子的结构。

简单地说，就是根据红外光谱所提供的信息，正确地把化合物的结构“翻译”出来。往往还需结合其他实验资料，如相对分子质量、物理常数、紫外光谱、核磁共振波谱及质谱等数据才能正确判断其结构。

6.表征颗粒粒度分布的方法有哪些？（P399，节8.1.2）

（1）直方图

由一系列相邻的长方块构成，长方形底边长代表粒度区间，高代表各粒度区间占颗粒总量的百分比。

（2）频率曲线

将直方图长方块的顶边中点连接起来绘成的圆滑曲线。

（3）累积曲线

把颗粒大小的频率分布按一定方式累积，便得到相应的累积分布，再根据累积分布画出曲线就得到累积曲线。

7.热重法的基本原理是什么？（P365, 节7.2.1.1）

热重法是在程序控制温度下借助热天平以获得物质的质量与温度关系的一种技术。利用加热或冷却过程中物质质量变化的特点，可以区别和鉴定不同的物质。热重法通常有两种类型：一种是等温热重法（静态），即在恒温下测定物质质量变化与温度的关系；另一种是非等温热重法（动态），即在程序升温下测定物质质量变化与温度的关系。

热重分析仪主要由精密热天平和线性程序控温的加热炉组成。

8.微商热重（DTG）曲线是什么？（P366, 节7.2.1.2）

由热重法测得的物质质量随温度变化的关系记录为热重曲线（TG曲线），对热重曲线进行一次微分，就能得到微商热重曲线，它反映试样质量的变化率和温度T或时间t的关系。DTG曲线以温度T或时间t为横坐标，以dm/dT或dm/dt 为纵坐标。

9.简述影响热重曲线的影响因素（P367, 节7.2.1.3）

(1)仪器因素

1）浮力和对流

2）挥发物的再凝结

3）试样支持器的影响

4）温度的测量与标定

(2)实验条件

1）升温速率

2）试样用量、粒度和形态

3）气氛（静态或动态、种类、流量）

4）纸速

5）试样反应

10.简述色谱分析中的塔板理论（P458, 节10.3.1）

塔板理论是Martin和Synger首先提出的色谱热力学平衡理论。它把色谱柱看作分馏塔，把组分在色谱柱内的分离过程看成在分馏塔中的分馏过程，即组分在塔板间隔内分配平衡过程。

11.色谱定性分析的定义（P462, 节10.4.1）

色谱定性分析是鉴定样品中各组分是何种化合物。用色谱法通常只能鉴定范围已知的未知物，对范围未知的混合物单纯用色谱法定性则很困难。常需与化学分析或其它仪器分析方法相配合。常用的色谱定性分析方法有：保留时间定性、检测方法定性、保留指数定性、柱前或柱后化学反应定性以及与其他仪器联用定性。

12.影响色谱峰区域展宽的影响因素有哪些？（P459, 节10.3.2）

=++

H A Cu

涡流扩散：由于色谱柱内填充剂的几何结构不同，分子在色谱柱中的流速不同而引起的峰展宽。

分子扩散：由于进样后溶质分子在柱内存在浓度梯度，导致轴向扩散而引起的峰展宽。

传质阻力：使试样在两相界面上不能瞬间达到分配平衡，造成谱峰展宽。

13.试简述色谱定量分析方法（P463, 节10.4.2）

依据被测物质的量与它在色谱图上的峰面积（或峰高）成正比。通过数据处理可以得到包括峰高、峰面积等色谱数据，再通过下述方法来得出物质的含量：校正因子定量法、归一化法、外标法、内标法、标准加入法。

14.请叙述连续X射线与特征X射线产生机理与区别（P4-5）

●连续X射线

在不同时间、不同条件下撞击阳极靶上的自由电子的能量不同，使得发出的X射线成分复杂，具有不同的强度和波长，因此呈连续分布状态。

高速电子与阳极撞击，打飞了其内层电子，使其电离，其余各层电子跃迁至该空位，释放能量产生了X射线。由于能级之间的能量是离散的，因此产生的是离散的X射线。不同原子结构，电子跃迁释放的能量不同，产生特定的X射线，因此称为特征X射线。

区别：连续X射线是由于高速带电粒子被突然制止产生的，而特征X射线是由于阳极原子内层电子被电子驱逐后，外层电子向低能级跃迁而产生的。

15.请叙述X射线与物质的相互作用（P10图）

一束X射线通过物体后，其强度将被衰减，它是被散射和吸收的结果，其中散射包括相干散射和非相干散射，吸收的X射线将造成物质的内能增加，如果入射X射线满足一定的条件，还将产生二次荧光X射线，光电子，俄歇电子以及反冲电子，其中反冲电子是与物质的非相干散射相关。

16.请叙述X射线滤波片的制作机理（见ppt）

X射线滤波片是根据吸收限的原理和朗伯比尔定律制作的。对于X射线管产生的X射线，可用一块特定元素制成的薄片，让需要而X射线能量通过，而吸收掉其他杂散的射线，这就是滤波片。滤波片所采用的材料一般为与靶材材质相同或原子序数接近靶材的材料，并根据材料的透射率和X射线光管的实际发射谱进行选择。

17.不同加速电压下电子波长的计算方法(书本176页

)

λ===（nm）

式中λ——电子波长（nm）；

h——普朗克常数；

p——电子加速后动量；

m——电子质量；

e——电子电量；

V——加速电压（V）。

18.电子与物质的作用机理，TEM和SEM分别测量的是哪部分信号。

电子与物质表面发生碰撞作用后，会产生各种物理信号，如二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线、俄歇电子等，这些物理信号的强度随样品表面特征而变。

TEM 即透射电镜，它使用透射电子作为成像物理信号。透射电镜以电子为照明束，使用磁透镜来聚焦成像。

SEM即扫描电镜，它主要利用样品表面产生的二次电子或散射电子成像来对物质的表面结构进行研究。

19.光学显微系统的分辨率受瑞利散射的限制一般可近似为照明源最小波长的

一半，而电子显微镜则受电子加速电压影响，一般为电子波长的2～10倍，如果电子显微镜的电子加速电压为25kV，则其最小分辨率为多少（P176）

20.光学显微系统和电子显微系统的差别(PPT 27页)

21.X射线波长0.2nm，晶面间距10埃，则X射线二级晶体衍射角度是多少？

22.TEM晶体衍射成像的原理（PPT 57页）

晶体样品的衍射成像过程中，由于试样内各部分满足衍射条件的程度不同，各处衍射束的差异形成了衬度。不同位置颗粒因此而产生透射束差异，形成明亮相异的图像，进而可以对晶体内部的缺陷进行直接观察。

23.电磁透镜焦距的调节方式，成像质量的影响因素如，球差，像散，色差的产

生原因(PPT 22-25页)？

(一)调节方式：减小激磁电流，可使电磁透镜磁场强度降低、焦距变长。

(二)成像质量的影响因素（像差，色差）：

几何像差：分为球差和像散等，由于透镜磁场几何形状上存在缺陷，使得成像物点通过透镜后不能在像平面上聚焦成一点，形成一个散焦斑。球差：电磁透镜中近场和远场对电子束的折射能力不同而引起的一种像差。像散：由透镜磁场的非旋转对称而引起的一种像差。

色差：由于成像电子波长、能量的不完全一致而引起电磁透镜焦距变化的一种像差。引起电子束能量变化主要有两个原因：一是电子的加速电压不稳定；二是电子束照射到试样时，和试样相互作用，一部分电子发生非弹性散射，致使电子的能量发生变化。

24.论述如何通过X射线衍射分析样品中金属元素的种类？

用已知波长和强度的X射线以某一特定角度照射晶体，通过分析X射线透过晶体所形成的衍射图案。结合布拉格方程可算知晶胞内部尺寸，通过衍射强度可分析出原子种类及位置，结合图案可分析出晶胞形状。通过各种信息与已知各种金属元素特性参数比对即可。

25.分子吸收光谱主要由哪些能级跃迁引起，对应的能量和光谱范围。

（1）转动能级间的能量差ΔΕr：0.005～0.050eV，跃迁产生吸收光谱位于远红外区。远红外光谱或分子转动光谱；

（2）振动能级的能量差ΔΕv约为：0.05～１eV，跃迁产生的吸收光谱位于红外区，红外光谱或分子振动光谱；

（3）电子能级的能量差ΔΕe较大:1～20eV。电子跃迁产生的吸收光谱在紫外—可见光区，紫外—可见光谱或分子的电子光谱。

26.电子发射枪

类型：热发射和场发射。

热发射枪的主要缺点是枪体的发射表面比较大并且发射电流难以控制。

场发射枪的电子发射是通过外加电场将电子从枪尖拉出来实现的。由于越尖锐处枪体的电子脱出能力越大，因此只有枪尖部位才能发射电子。这样就在很大程度上缩小了发射表面。通过调节外加电压可控制发射电流和发射表面。

27.请说出三种测量颗粒粒度分布的方法，并比较其优缺点。

(一)沉降法

优点：测量重量分布、代表性强、经典理论，不同厂家仪器结果对比性好、价格比激光衍射法便宜；

缺点：对于小粒子测试速度慢，重复性差、非球型粒子误差大、不适应于混合物料、动态范围比激光衍射法窄。

(二)显微镜法

优点：可直接观察粒子形状、可直接观察粒子团聚、光学显微镜便宜；缺点：代表性差、重复性差、测量投影面积直径有限、速度慢

(三)筛分法

优点：统计量大，代表性强、便宜、重量分布；

缺点：下限38微米、仅限于测量大颗粒的粒度分布、人为因素影响大、重复性差、非规则形状粒子误差、速度慢。

机械工程测试技术基础复习提纲

Chapter 1 1、信号的三种分类方法及其定义（1）确定性信号与随机信号。若信号可表示为一个确定的时间函数，因而可确定其任何时刻的量值，这种信号称为确定性信号（分为周期信号，非周期信号）；随机信号是一种不能准确预测未来瞬时值，也无法用数学关系式来描述的信号。（2）连续信号和离散信号。若信号数学表示式中的独立变量取值是连续的，为连续信号；若独立变量取离散值，为离散信号。（3）能量信号和功率信号。电压信号x（t）加到电阻R上，其瞬时功率P（t）=x2（t）/R。把信号x（t）的平方x2（t）及其对时间的积分分别称为信号的功率和能量。 2、周期信号频谱的三个特点（1）周期信号的频谱是离散的（2）每条谱线只出现在基波频率的整数倍上，基波频率是诸分量频率的公约数（3）各频率分量的谱线高度表示该谐波的幅值或相位角。 3、傅里叶变换的性质（P30 表1-3）时域频域 δ（t）? 1 （单位瞬时脉冲）（均匀频谱密度函数） 1 ?δ（f）（幅值为1的直流量）在（f=0处有脉冲谱线） δ（t-t0）?e-j2πfto δ函数时移t0 （各频率成分分别相移2πfto 角） ej2πfot ?δ （f-f0）（复指数函数）（将δ（f）频移到f0）正、余弦函数的频谱密度函数：由sin2πf0t=j（e-j2πfot-ej2πfot）/2，cos2πf0t=（e-j2πfot+ej2πfot）/2，变换为sin2πf0t?j[δ（f+f0）-δ（f-f0）]/2,cos2πf0t? [δ（f+f0）+δ（f-f0）]/2

第 2 页共 7 页 5、各态历经平稳随机过程定义及其性质定义：平稳随机过程是指其统计特征参数不随时间而变化的随机过程。性质：当取样在时间轴上作任意平移时，随即过程的所有有限维分布函数是不变的。 6、随机信号的主要特征参数及其含义参数：（1）均值、方差和均方值（2）概率密度函数（3）自相关函数（4）功率谱密度函数。含义：均值μx 表示信号的常值分量，方差σx2描述随机信号的波动分量，均方值φ2描述随机信号的强度。概率密度函数表示信号幅值落在指定区间的概率。自相关函数，假如x(t)是某各态历经随机过程的一个样本记录，x （t+τ）是时移的样本，在任何t=ti 时刻，从两个样本上可以分别得到两个值x(ti ）和x （ti +τ），而且x(t) 和x （t+τ）具有相同的均值和标准差。功率谱密度函数，.对于具有连续频谱和有限平均功率的信号或噪声，表示其频谱分量的单位带宽功率的频率函数。习题1-3求指函数x （t ）=Ae-at （a>0,t ≥0）的频谱。解：指函数的频谱 x （t ）=X （f ）? ∞∞ -x （t ）e-j2πftdt=? ∞ Ae-ate-j2π ftdt=A/(a+j2πf) 习题1-6求指数衰减振荡函数x （t ）=e -at sinw 0t 的频谱。解：指数衰减振荡函数的频谱x （t ）=X （f ）?∞ ∞-x （t ）e -j2πft dt=?∞ （e -at sin2πf 0t ）e -j2πft dt=?∞0 e -at 2j （e -j2πfot - e j2πfot ）e -j2π ft dt=2 j ( ） π（）π（fo -f j2a 1-fo f 2j a 1+++) Chapter 2 1、测试装置的静态特性参数有哪几个？各自的含义？参数及含义：(1)线性度，测量装置输入、输出之间的关系与理想比例关系（即理想直线关系）的偏离程度(2)灵敏度，单位输入变化引起的输出变化，通常使用理想直线的斜率作为测量装置的灵敏度值(3)回程误差（迟滞），描述测量装置同输入变化方向有关的输出特性(4)分辨力，引起测量装置的输出值产生一颗可察觉变化的最小输入量（被测量）变化值称为分辨力(5)零点漂移和灵敏度漂移，零点漂移是测量装置的输出零点偏离原始零点的距离；灵敏度漂移则是由于材料性质的变化引起的输入与输出的关系（斜率）的变化。总误差是零点漂移与灵敏度漂移只和。 2、传递函数的分母由什么决定？分子由什么决定？传递函数H （s ）=Y （s ）/X （s ），分母X （s ）取决于系统的结构。分母中s 的最高次幂n 代表系统微分方程的阶数。分子Y （s ）则和系统同外界之间的关系。如输入（激励）点的位置、输入方式、被测量及测点布置情况有关。 3、一阶系统的传递函数、频率响应函数、幅频特性和相频特性传递函数：H （s ）=1/（τs+1），频响函数：H （w ）=1/（j τw+1），幅频特性：A （w ）= 2 w 11 ）（τ+，ψ（w ）=-arctan （τw ），负号表示输出信号滞后于输入信号。 4、二阶系统的传递函数、频率响应函数、幅频特性和相频特性传递函数：2 n n 2 2 n s 2s s H ωξωω++=）（，频响函数： n 2n j 2]- 1[1 H ωωξωωω+= ）（）（，幅频特性： 2 n 222n 4]1[1 A ）（）（）（ωωξωωω++= ，相频特性： 2 n n -12-arctan ）（）（）（ωωωω ξωψ= 5、实现不失真测试的条件设有一个测量装置，其输出y （t ）和输入x （t ）满足y （t ）=A0x （t-t0），

现代测试技术复习试题

一、选择 1．把连续时间信号进行离散化时产生混迭的主要原因是（） a.记录时间太长； b.采样时间间隔太宽； c.记录时间太短； d. 采样时间间隔太窄 2.下述参量的测量属于间接测量法的是（） a.用天平测量物体质量； b.用弹簧秤称物体重量； c.声级计测声强级； d.线圈靶测速 3．磁感应测速传感器中的速度线圈之所以用两个线圈串联而成，其作用主要为（） a.提高传感器的灵敏度及改善线性； b. 提高传感器的灵敏度及改善频响特性； c.改善传感器的频响特性及补偿永久磁铁在线圈铁心垂直方向上的微小跳动对感应电动势的影响； d.提高传感器的灵敏度及补偿永久磁铁在线圈铁心垂直方向上的微小跳动对感应电动势的影响； 4.表示随机信号中动态分量的统计常数是（） a.均方值； b.均值； c.均方差； d.概率密度函数 5．半导体应变片是根据（）原理工作的。 a.电阻应变效应； b.压电效应； c.热阻效应； d.压阻效应 6.压电式加速度计测量系统的工作频率下限取决于（） a.压电测压传感器的力学系统的频率特性； b.压电晶体的电路特性； c.测量电路的时间常数； d.放大器的时间常数τ 7．二阶系统中引入合适的阻尼率的目的是（） a.使得系统输出值稳定； b.使系统不共振； c.获得较好的幅频、相频特性； d.获得好的灵敏度 8．带通滤波器所起的作用是只允许（）通过。 a.低频信号； b.高频信号； c.某一频带的信号； d.所有频率分量信号 9．压电加速度测量系统的工作频率下限取决于（） a.加速度力学系统的频率特性； b. 压电晶体的电路特性； c. 测量电路的时间常数 10. 自相关函数是一个（）函数 a.奇函数； b.偶函数； c.非奇非偶函数； d. 三角函数 11．在光作用下，使物体的内部产生定向电动势的现象，称（）效应。 a.内光电； b.外光电； c.热电； d.阻挡层光电 12．（）传感器是根据敏感元件材料本身的物理性质变化而工作的。 a.差动变压器式； b.变间隙电容式； c.变阻器式； d. 电压式 13．半导体热敏电阻的电阻温度系数α可用下式（）表示（已知半导体热敏电阻与温度系数关系可用T B Ae R =描述） a.α=dT R dR ；b. α=2T B ；c. α=2T A ；d. α=00111ln ln T T R R --(R 1,R 0分别是温度T 1,T 0时的电阻值) 14．如果一信号的自相关函数R x (τ)是一定周期性不衰减，则说明该信号（） a.均值不为0； b.含周期分量； c.是各态历经的； d.是各态不历经的 15．用方程法求解回归直线时，误差最小的方法是（）

现代材料测试技术期末测试题汇总

《材料现代分析测试技术》思考题 1.电子束与固体物质作用可以产生哪些主要的检测信号？这些信号产生的原理是什么？它们有哪些特点和用途？ (1)电子束与固体物质产生的检测信号有：特征X射线、阴极荧光、二次电子、背散射电子、俄歇电子、吸收电子等。 (2)信号产生的原理：电子束与物质电子和原子核形成的电场间相互作用。 (3)特征和用途： ①背散射电子：特点：电子能量较大，分辨率低。用途：确定晶体的取向，晶体间夹角，晶粒度及晶界类型，重位点阵晶界分布，织构分析以及相鉴定等。 ②二次电子：特点：能量较低，分辨率高。用途：样品表面成像。 ③吸收电子：特点：被物质样品吸收，带负电。用途：样品吸收电子成像，定性微区成分分析。 ④透射电子：特点：穿透薄试样的入射电子。用途：微区成分分析和结构分析。 ⑤特征X射线：特点：实物性弱，具有特征能量和波长，并取决于被激发物质原子能及结构，是物质固有的特征。用途：微区元素定性分析。 ⑥俄歇电子：特点：实物性强，具有特征能量。用途：表层化学成分分析。 ⑦阴极荧光：特点：能量小，可见光。用途：观察晶体内部缺陷。 ①电子散射：当高速运动的电子穿过固体物质时，会受到原子中的电子作用，或受到原子核及周围电子形成的库伦电场的作用，从而改变了电子的运动方向的现象叫电子散射 ②相干弹性散射：一束单一波长的电子垂直穿透一晶体薄膜样品时，由于原子排列的规律性，入射电子波与各原子的弹性散射波不但波长相同，而且有一定的相位关系，相互干涉。 ③不相干弹性散射：一束单一波长的电子垂直穿透一单一元素的非晶样品时，发生的相互无关的、随机的散射。 ④电子衍射的成像基础是弹性散射。 3.电子束与固体物质作用所产生的非弹性散射的作用机制有哪些？非弹性散射作用机制有：单电子激发、等离子激发、声子发射、轫致辐射 ①单电子激发：样品内的核外电子在收到入射电子轰击时，有可能被激发到较高的空能级甚至被电离，这叫单电子激发。 ②等离子激发：高能电子入射晶体时，会瞬时地破坏入射区域的电中性，引起价电子云的集体振荡，这叫等离子激发。 ③声子发射：入射电子激发或吸收声子后，使入射电子发生大角度散射，这叫声子发射。 ④轫致辐射：带负电的电子在受到减速作用的同时，在其周围的电磁场将发生急剧的变化，将产生一个电磁波脉冲，这种现象叫做轫致辐射。 1）二次电子产生：单电子激发过程中，被入射电子轰击出来并离开样品原子的核外电子。应用：样品表面成像，显微组织观察，断口形貌观察等 2）背散射电子：受到原子核弹性与非弹性散射或与核外电子发生非弹性散射后被反射回来的入射电子。应用：确定晶体的取向，晶体间夹角，晶粒度及晶界类型，重位点阵晶界分布，织构分析以及相鉴定等。 3）成像的相同点：都能用于材料形貌分析成像的不同点：二次电子成像特点：（1）分辨率高（2）景深大，立体感强（3）主要反应形貌衬度。背散射电子成像特点：（1）分辨率低（2）背散射电子检测效率低，衬度小（3）主要反应原子序数衬度。 5.特征X射线是如何产生的，其波长和能量有什么特点，有哪些主要的应用？特征X-Ray产生：当入射电子激发试样原子的内层电子，使原子处于能量较高的不稳定的激发态状态，外层的电子会迅速填补到内层电子空位上，并辐射释放一种具有特征能量和波长的射线，使原子体系的能量降低、趋向较稳定状，这种射线即特征X射线。波长的特点：不受管压、电流的影响，只决定于阳极靶材元素的原子序。应用：物质样品微区元素定性分析

测试技术复习资料

《无机材料测试技术》试卷（一）得分阅卷人一、名词解释（每题2分，共20分） 1．相干散射波长不变的散射,又称经典散射. 2．系统消光由原子在晶胞中的位置不同而引起某些方向上衍射线的消失称为系统消光. 3．μm 4．粉晶衍射仪法利用X射线的电离效应及荧光效应，由辐射探测器（各种计数器）来测定记录衍射线的方向和强度。 5． 6．EPMA 电子探针工 7．几何像差透镜磁场几何上的缺陷所产生,包括球差、像散和畸变. 8．相位衬度像利用电子束相位变化由两束以上电子束相干成像 9． AES 10．DSC 差示扫面量热法 10．微商热重分析能记录TG曲线对温度或时间的一阶导数的一种技术，也即质量变化速率作为温度或时间的函数被连续记录下来。得分阅卷人二、填空题（每题4分，共20分） 1．吸收限的应用主要是：合理的选用滤波片材料害人辐射源的波长（即选阳极靶材料）以便获得优质的花样衍射。。

2．影响衍射线强度的因子是：1.多重性因子2. 结构因子3.脚因子4.温度因子5.吸收因子。 3．透射电镜制备样品的方法主要有：直接法：粉末颗粒样品、超薄切片、直接薄膜样品间接法：一级复型、二级复型；半直接法：萃取复型。 4．SEM的主要工作方式有：发射方式、反射方式、吸收方式、投射方式、俄歇电子方式、X射线方式、阴极发光方式、感应信号方式。。 5．DTA中用参比物稀释试样的目的是： . j减少被测样品的数量。得分阅卷人三、判断题（每题2分，共10分） 1.滤波片的K吸收限应大于或小于Kα和Kβ。 2.满足布拉格方程时，各晶面的散射线相互干涉加强形成衍射线。 3.当物平面与物镜后焦平面重合时，可看到形貌像。（√） 4. 原子序数Z越大的原子，其对入射电子的散射的弹性散射部分越小。（×） 5. TG曲线上基本不变的部分叫基线。得分阅卷人四、问答及计算题（每题10分，共50分） 1．简述特征X射线产生的机理？ 1.答：入射电子能量等于或大于物质原子中K层电子的结合能,将K层电子激发掉,外层电子会跃迁到K层空位,因外层电子能量高,多余的能量就会以X射线的形式辐射出来,两个能级之间的能量差是固定的,所以此能量也是固定,即其波长也是固定的。

现代材料测试技术试题答案

一、X射线物相分析的基本原理与思路在对材料的分析中我们大家可能比较熟悉对它化学成分的分析，如某一材料为Fe96.5%,C 0.4%,Ni1.8%或SiO2 61%, Al2O3 21%,CaO 10% ,FeO 4%等。这是材料成分的化学分析。一个物相是由化学成分和晶体结构两部分所决定的。X射线的分析正是基于材料的晶体结构来测定物相的。 X射线物相分析的基本原理是什么呢？每一种结晶物质都有自己独特的晶体结构，即特定点阵类型、晶胞大小、原子的数目和原子在晶胞中的排列等。因此，从布拉格公式和强度公式知道，当X射线通过晶体时，每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样，它们的特征可以用各个反射晶面的晶面间距值d和反射线的强度来表征。其中晶面网间距值d与晶胞的形状和大小有关，相对强度I则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。衍射花样有两个用途：一是可以用来测定晶体的结构，这是比较复杂的；二是用来测定物相。所以，任何一种结晶物质的衍射数据d和I是其晶体结构的必然反映，因而可以根据它们来鉴别结晶物质的物相，分析的思路将样品的衍射花样与已知标准物质的衍射花样进行比较从中找出与其相同者即可。 X射线物相分析方法有：定性分析——只确定样品的物相是什么？包括单相定性分析和多相定性分析定量分析——不仅确定物相的种类还要分析物相的含量。二、单相定性分析利用X射线进行物相定性分析的一般步骤为: ①用某一种实验方法获得待测试样的衍射花样； ②计算并列出衍射花样中各衍射线的d值和相应的相对强度I值； ③参考对比已知的资料鉴定出试样的物相。 1、标准物质的粉末衍射卡片标准物质的X射线衍射数据是X射线物相鉴定的基础。为此，人们将世界上的成千上万种结晶物质进行衍射或照相，将它们的衍射花样收集起来。由于底片和衍射图都难以保存，并且由于各人的实验的条件不同（如所使用的X射线波长不同），衍射花样的形态也有所不同，难以进行比较。因此，通常国际上统一将这些衍射花样经过计算，换算成衍射线的面网间距d值和强度I，制成卡片进行保存。

28440测试技术复习资料(2014南理工)

测试技术复习资料200题第1章绪论复习题（一）填空 1．按传感器能量传递方式分类，属于能量转换型的传感器是（压电式传感器）。 2．压电式传感器属于（能量转换型传感器）。 3．利用光电效应的传感器属于（物性型）。 4．电参量式传感器又称为（能量控制型）传感器。 5．传感器开发有两方面的发展趋势：物理型传感器、（集成化和智能化）传感器的开发。（二）名词解释（三）简答题 1．测试技术的发展趋势是什么？答：测试技术的发展趋势是在不断提高灵敏度、精确度和可靠性的基础上，向小型化、非接触化、多功能化、智能化和网络化方向发展。 2．简述测试的过程和泛指的两个方面技术。答：测试就是对信号的获取、加工、处理、显示记录及分析的过程。测试泛指测量和试验两个方面的技术，是具有试验性质的测量，是测量和试验的综合。测试是主动的、涉及过程动态的、系统记录与分析的操作，并通过对被研究对象的试验数据作为重要依据。第2章测试系统的基本特性复习题（一）填空 1.描述测试系统静态特性指标的有精确度、灵敏度、非线性度、回程误差、重复性、分辨率、漂移、死区。 2.属于二阶测试系统动态性能指标参数的有系统无阻尼固有频率、系统阻尼率、系统的响应振荡频率、最大超调量（过冲量）。 3．表述测试系统在输入未发生变化而输出发生变化的参数是（漂移）。 4．非线性度是表示标定曲线（偏离拟合直线的程度）。 5．传感器的分辨率越好，表示传感器（能感知的输入变化量越小）。 6．测试系统能检测到的输入变化量越小，表示测试系统的（分辨力越好）。 7．用实验的办法获取系统的静态输入与输出之间关系曲线称为（标定曲线）。 8．用频率响应法测定系统的动态特性参数时，通常采用的输入信号是（正弦信号）。 9．传感器的组成部分中，直接感受被测量的是（敏感元件）。 n ωξd ωmax M

聚合物测试表征复习重点

第一章：红外吸收光谱法 1.红外吸收法的基本原理及仪器组成； 2.样品的制备方法； 3.红外吸收光谱法在高聚物定性分析中的应用，熟悉高聚物红外吸收谱图横、纵坐标表示的物理意义，熟悉常见官能团吸收峰位置，能够给出红外图谱上主要吸收峰的归属，从而判断该聚合物的种类；能够通过红外图谱中可反应官能团的消失或新官能团的出现来判断高聚物化学反应的进程。第二章：热分析 1.热分析方法的种类； 2-1.差示量热扫描法(DSC)的基本原理、实验技术和主要影响因素； 2-2.DSC在高分子材料领域的应用，分物理转变的研究和化学反应的研究两类。物理转变包括结晶/熔融、液晶转变等相转变以及玻璃化转变等；化学反应包括聚合、交联等。可以用来测定聚合物的结晶度、反应热，研究结晶动力学和反应动力学。 2-3.重点：用DSC研究聚合物结晶行为时常采用的两种测试方法(非等温结晶法和等温结晶法)：熟悉结晶聚合物的升温曲线和降温曲线中各个参数的物理意义，掌握熔点和结晶点的确定方法，能够通过熔融峰面积计算聚合物的结晶度。 2-4.玻璃化转变温度的确定。如何通过熔融DSC曲线判断两相聚合物共混物的相容性好坏？(玻璃化转变温度、熔点间位置的变化) 3-1.热重法(TG)的基本原理、实验技术和主要影响因素； 3-2.TG的应用-广泛应用于高分子材料的组成分析、热稳定性测定、氧化或分解反应及其动力学研究、失去低分子物的缩聚反应研究和材料老化研究等； 3-3.重点：熟悉TG曲线各项参数的物理含义；如何通过TG曲线判断聚合物耐热性能的好坏(失重百分数温度1%、5%、50%);如何通过TG曲线分析材料的组成。第三章：X射线法(大角X射线衍射法-WAXD、小角X射线散射法-SAXS) 1.X射线在晶体中衍射的基本原理及测定方法-布拉格方程：nλ=2dsinθ,其中 θ为掠射角，晶面间距d，n为正整数(1,2,3……)，称衍射级数； 2.了解X射线衍射法在聚合物中的应用；

现代材料测试技术作业

第一章X射线衍射分析一、填空题 1、X射线从本质上说，和无线电波、可见光、γ射线一样，也是一种。 2、尽管衍射花样可以千变万化，但是它们的基本要素只有三个：即、、。 3、在X射线衍射仪法中，对X射线光源要有一个基本的要求，简单地说，对光源的基本要求是、、。 4、利用吸收限两边相差十分悬殊的特点，可制作滤波片。 5、测量X射线衍射线峰位的方法有六种，它们分别是、、、、、。 6、X射线衍射定性分析中主要的检索索引的方法有三种，它们分别是、、。 7、特征X射线产生的根本原因是。 8、X射线衍射定性分析中主要的检索索引的方法有三种，它们分别是、和字顺索引。 9、X射线衍射仪探测器的扫描方式可分、、三种。 10、实验证明，X射线管阳极靶发射出的X射线谱可分为两类：和 11、当X射线穿过物质时，由于受到散射，光电效应等的影响，强度会减弱，这种现象称为。 12、用于X射线衍射仪的探测器主要有、、、，其中和应用较为普遍。 13、X射线在近代科学和工艺上的应用主要有、、三个方面 14、X射线管阳极靶发射出的X射线谱分为两类、。 15、当X射线照射到物体上时，一部分光子由于和原子碰撞而改变了前进的方向，造成散射线；另一部分光子可能被原子吸收，产生；再有部分光子的能量可能在与原子碰撞过程中传递给了原子，成为。二、名词解释 X-射线的吸收、连续x射线谱、特征x射线谱、相干散射、非相干散射、荧光辐射、光电效应、俄歇电子、质量吸收系数、吸收限、X-射线的衰减三、问答与计算 1、某晶体粉末样品的XRD数据如下，请按Hanawalt法和Fink法分别列出其所有可能的检索组。 2、产生特征X射线的根本原因是什么？ 3、简述特征X-射线谱的特点。 4、推导布拉格公式，画出示意图。 5、回答X射线连续光谱产生的机理。

传感器与检测技术复习资料

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第一章 by YYZ 都是老师上课给的应该全都有了。 1.传感器是一种以一定精确度把被测量（主要是非电量）转换为与之有确定关系、便与应用的某种物理量（主要是电量）的测量装置。 2.传感器的组成：信号从敏感元件到转换元件转换电路。 3.敏感元件：它是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。 4.转换元件：敏感元件的输出就是它的输入，它把输入转换成为电路参数。 5.转换电路：将电路参数接入转换电路，便可转换为电量输出。 6.误差的分类：系统误差（测量设备的缺陷），随机误差（满足正态分布），粗大误差。 7.系统误差：在同一条件下，多次测量同一量值时绝对值和符号保持不变，按一定规律变化的误差称为系统误差。材料、零部件及工艺的缺陷，标准测量值，仪器刻度的标准，温度，压力会引起系统误差。 8.随机误差：绝对值和符号以不可预定的变化方式的误差。仪表中的转动部件的间隙和摩擦，连接件的弹性形变可引起随机误差，随机误具有随机变量的一切特点。 9.粗大误差：超出规定条件下的预期的误差。粗大误差明显歪曲测量结果，应该舍去不用。 10.精度：反映测量结果与真值接近度的值。 11.精度可分为准确度、精密度、精确度。 12.准确度：反映测量结果中系统误差的影响程度。 13.精密度：反映测量结果中随机误差的影响程度。 14.精确度：反映测量结果中系统误差和随机误差综合的影响程度，其定量特征可以用测量的不确定度（或极限误差）表示。 15.精密度高的准确度不一定高，准确度高的精密度不一定高，但精确度高，则精密度和准确度都高。

现代测试技术自测试题

现代测试技术自测试题一一、填空题:(每空1分,满分20分) １、机械工程测试技术就是一门专业技术基础课,要完成对机械参量的测试技术包括＿__________＿____＿＿与＿___________＿＿____＿__两个方面的内容;实际采用的测试方法有机械法、光学法与法。 2. 传感器的敏感元件就是; 转换元件就是。1０mm差动变压器式位移传感器的转换原理就是。 3、压电式传感器的压电效应就是 ____＿＿＿_＿＿__＿__＿_＿______＿;热电偶传感器就是将温度参量转变为。 4、电荷放大器电路的作用就是。 5、滤波器就是一种选频装置,则按幅频特性可分为、、 _______＿______与带阻滤波器。 6、常见的记录仪器有、光线示波器

与、计算机记录仪。 7、测试系统的静态特性反映对输入的静态参量而表现的输出与输入的基本关系,其基本特性参数有灵敏度、与_＿_____＿_＿___＿_＿、重复性。 8. 测试误差的主要类型有随机误差、与。 9、信号的描述方法就是法与法。二、简述题:(每小题５分,满分25分) 1、试简述差动式电容传感器的基本原理及其优点。 2、试简述测试系统实现不失真测试对一阶、二阶系统的综合要求。 3、试简述光线示波器的结构组成及工作原理。 4、试简述电阻应变片测试系统中温度对测试结果的影响及基本的消除方法。 5. 试简述测试系统中常用的消除干扰的硬件方法。三、(满分８分) 如图1所示差动变压器式传感器测量位移的系统组成框图,试说明其测量的原理;并指出各个单元电路的功能。

图1 四、(满分8分)试分析图2所示调频波的解调电路的工作原理、并画出它的鉴频特性图。图2 五、(满分１0分)试分析图３所示一阶系统的幅频特性、相频特性。图3 六、(满分1２分) 已知某悬臂梁受力如图4所示,试选择电阻应变片的贴片方法及画出接桥电路,并导出Q与电桥输出电压U0的关系式。差动变压器式传感器交流放大器相敏检波器低通滤波器振荡器显示仪表

岩土工程测试与检测技术复习资料

岩土工程测试与检测技术名词解释6?4分=24分简答（基本概念、方法）7?6分=42分计算与论述 4个 34分 §1概念、系统选型精度高量程低，如何选择仪器测试技术基本概念（线性度、灵敏度）压电式、正弦式传感器的基本原理稳定性、误差等选测试方法 §2 传感器：相关概念、分类、命名了解（压电式如何标定、如何采用措施消除误差正弦式原理（土压力计典型代表、相应计算）正弦式基本概念及计算 §3 声波测试、声发射（课件）声波测试基本原理纵、横波概念、计算方法、测桩完整性、裂缝测试等测试方法新测裂缝测试反象在岩体中测试应用：完整性指标凯瑟效应 §4载荷试验：静载荷试验（及基本原理）拐点——判断桩的极限荷载加载方法：终止加载的判断判桩的极限荷载——拐点承载力特征值与极限荷载的确定（曲线拐点）桩基础检测、多根桩——求平均值——误差系数（<,均值——特征荷载；>，——查表修正）动测：应力波反射法曲线判定桩体缺陷的位置——计算 §5现场检测的常用特殊方法边坡、基坑、的安全监测监测：地下洞室（多点位移计、收敛观测）监测内容：｛锚杆检测、地表变形——大地水准测量、水平监测——原理、方法（基坑顶部、坑底）项目选取沉降观测、大地水准测量深层水平位移的方法、原理了解垂直监测水平监测测试系统元件的选取（参数）锚杆无损检测第一、二章测试技术基础知识、传感器 1.检测的基本概念： (1)检测与测量：检测是意义更为广泛的测量；测量是以确定被测对象的属性和量值为目的的全部操作。 (2)检测技术：包含测量和信号检测极为重要。

(3)测试系统的原理结构：被测对象的被测量传感器数据传输环节数据处理环节数据显示环节。 (4) 测量系统：由传感器（一次仪表）、中间变换和测量电路（二次仪表）组成。（5）显示和记录系统：它是将信号及其变化过程显示或记录（或存储）下来，是测试系统的输出环节。 2.传感器：指能感受规定的物理量，并按一定规律转换成可用输入信号的器件或装置。 3.组成：敏感元件、转换元件、测试电器参数：a灵敏度：单位被测量引起的仪器输出值的变化。 b线性度：标定曲线与理想直线的接近程度。 c迟滞性：指输入逐渐增加到某一值与输入逐渐减小到同一输入值时的输出值不相等。（百科：指一系统的状态(主要多为物理系统)，不仅与当下系统的输入有关，更会因其过去输入过程之路径不同，而有不同的结果。） d分辨率：指传感器可感受到的被测量的最小变化的能力。 4.传感器的分类：（1）按变换原理分类：电阻式、电容式、压电式、钢弦式、光电式等；（2）按被测物理量分类：位移传感器、压力传感器、速度传感器。 5.传感器的命名： 6.（1）传感器的全称由“主题词+四级修饰语”组成。 7.一级修饰语——被测量（位移、压力、速度） 8.二级修饰语——转换原理（应变式、电阻式、电容式、压电式、钢弦式、光电式） 9.三级修饰语——特征描述（指务须强调的传感器结构、性能、材料特征及敏感元件等） 10.四级修饰语——主要的技术指标（如，量程、精度、灵敏度等） 11.（2）使用场合不同修饰语排序亦不同 12.a在有关传感器的统计表、图书检索及计算机文字处理等场合，命名顺序为正序“主题词+一级修饰语+二级修饰语+三级修饰语+四级修饰语”；（例，传感器、位移、应变式、100mm） 13.b在技术文件、产品说明书、学术论文、教材、书刊等的陈述句中，传感器名称采用反序为“四级修饰语+三级修饰语+二级修饰语+一级修饰语+主题词”（例，100mm应变计式位移传感器） 14.压电式传感器：是基于压电效应的传感器，其敏感材料由压电材料制成。原理：压电材料受力后表面产生电荷，电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出，从而达到检测目的装置。 15.优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。缺点是某些压电材料需要防潮措施，而且输出的直流响应差，需要采用高输入阻抗电路或电荷放大器来克服这一缺陷。 16.压电效应：指某些物质，当沿着一定方向对其加力而使其变形时，在一定表面上将产生电荷，当外力去掉后，又重新回到不带电状态的现象。 17.振弦式（钢弦式）传感器：敏感元件为一根金属丝弦。原理：将敏感元件与传感器受力部件连接固定，利用钢弦的自振频率与钢弦所受到的外加张力关系式测得各种物理量。 18.优点：结构简单可靠，传感器的设计、制造、安装和调试非常方便，且钢弦经过热处理后蠕变极小，零点稳定。 19.计算：书P15（2-12、2-13） 20.传感器的标定（率定）： 21.（1）定义：是利用精度高一级的标准器具对传感器进行定度的过程，从而确定其输出量与输入量之间的对应关系，同时也确定不同使用条件下的误差关系。 22.（2）标定原因：由于传感器在制造上的误差，即使仪器相同，其输出特性曲线也不尽相同。尽管传感器在出厂前都作了标定，但传感器在运输、使用等过程中，内部元件和结构因外部环境影响和内部因素的变化，其输出特性也会有所变化，因此，必须在使用前或定期进行标定。

现代测试技术复习要点

复习重点第一章信号分析基础（作业题重点） ——信号的分类：（确定性信号与非确定性信号） 1．确定性信号：是指可以用明确的数学关系式描述的信号。它可以进一步分为周期信号、非周期信号与准周期信号。周期信号是指经过一段时间可以重复出现的信号，满足条件()()x t x t nT =+。非周期信号：往往具有瞬变性。准周期信号：周期信号与非周期信号的边缘。 2．非确定性信号：是指无法用明确的数学式描述，其幅值、相位变化是不可预知的，所描述的物理现象是一种随机过程，通常只能用概率统计的方法来描述它的某些特征。（能量信号与功率信号） 1．能量信号：在所分析的区间里面(,)-∞+∞，能量为有限值的信号称为能量信号，满足条件： ()2 t dt x ∞ -∞ <∞? 2．功率信号：有许多信号，它们在区间(,)-∞+∞内能量不是有限值。在这种情况下，研究信号的平均功率更为合适。在区间12(,)t t 内，信号的平均功率()2 2 1 21 1t t P t dt x t t -= ? （连续时间信号与离散时间信号） 1．连续时间信号：在所分析的时间间隔内，对于任意时间值，除若干个第一类间断点外，都可以给出确定的函数值，此类信号称为连续时间信号或模拟信号。 2．离散时间信号：又称时域离散信号或时间序列。它是在所分析的时间区间，在所规定的不连续的瞬时给出函数值。可以分为两种情况：时间离散而幅值连续时，称为采样信号；时间离散而幅值量化时，称为数字信号。 ——信号的时域分析（信号的时域统计分析） 1．均值：表示集合平均或数学期望值，也即信号的静态分量。用x μ表示。 2．均方值：也称平均功率，用2 x ψ表示。 3．方差：描述信号的波动分量，用2x σ表示。三者之间的关系为：2 x ψ=2x σ+2 x μ 4．概率密度函数：随机信号的概率密度函数是表示幅值落在指定区间的概率。定义为 [] 0()1()lim lim lim x x x T P x x t x x T p x x x T ?→?→→∞<≤+???==?????? 5．概率分布函数：概率分布函数是信号幅值()x t 小于或等于某值x 的概率，其定义为：

现代测试技术试题A----答案

现代道路交通测试技术试题A----答案一. 解：由题意频谱函数：x （ω）= dt e t x j ? +-∞ ∞ -t )(ω = dt e j ?+--2 /2 /t ττ ω =2/2/12t/ττω ω-+--j e j = () 2 /2/1ωτωτω j j e e j -- = ω 2 sin 2 ωτ =τ /2 /2sin ωτωτ ∴频谱函数虚部为0，故相频谱为0； X(0)=τωτωττ ωωω==→→2 /2 /sin lim )(lim 0 x 当ω= τ π n （n=1,2,3……）时 X （ω）=0 故幅频谱图如下：二．解：因为信号是周期信号，可以用一个共同周期内的平均值代替整个历程的平均值故：dt t y t x T R T T xy ? +=∞→0)()(1lim )(ττ = 1 T dt t y t x T ? -+++0 00])(sin[)sin(φθτωθω =)cos(2 1 00φωτ-y x

三．1．试述瞬态瑞雷面波无损检测基本原理及其相应的测试技术要求。参考答案： ①基本原理：对于均匀的弹性半空间分层介质，其结构表面受到瞬态冲击作用时，将产生瞬态振动。振动组份中包括纵波、横波和瑞雷波。在一次冲击产生的波能中，瑞雷波占67%，即从一个振源向一个半无限介质表面辐射的总能量的三分之二形成瑞雷型表面波。而纵波和横波只占有少量能量；并且在表面，随着波传播距离的增大其衰减比瑞雷面波大得多。确切地说，纵波和横波引起的位移振幅沿表面随着距离的平方衰减，而瑞雷面波是随着距离的平方根而衰减，因此，在地基表面的瞬态振动中，瑞雷面波的衰减比纵波和横波衰减慢得多，瞬态表面波主要是由瑞雷波组成。我们通过一系列的关系可以得出，利用瞬态瑞雷面波的传播速度和频率可以确定不同介质的穿透深度。 ②技术要求：检测系统设计是否合理、仪表选型与安装是否符合要求，是保证质量检测精度和可靠性的关键，对其各组成部分有相应的技术要求。 1）．激振部分——力锤的选择它是整套测量系统的前哨，对路面冲击信号的产生和冲击响应信号的正确检取，是系统准确测试的基本保证。预先应根据检测深度做一些力锤冲击试验，以选择合理的力锤重量或合适材料的锤头。使瞬态冲击施加于路面表面后，能产生一组具有不同频率的瑞雷面波在介质中传播。 2）．垂向检波器的选型垂向检波器选用压电式加速度传感器。对于层状路面结构来说，一般选择小冲击源作为振源，使其产生具有丰富频率的瑞雷面波沿地表一定深度向四周传播。对于高频短波长的波来说，选择加速度传感器，因为它具有频率范围宽，对冲击振动的频响特性好等特点。如检测像硅酸盐、水泥混凝土和沥青混凝土路面的刚性层状体系时需要选择加速度传感器。速度、位移传感器一般不用作冲击测量。另外，正确选定压电式加速度传感器的型号也是十分重要的（必须考虑它的频率范围、动态范围、灵敏度等主要特征参数是否符合测试精度要求）。 3）．安装位置的确定测试前，应对现场路面进行调查，确定检测点，并合理布置。一般两个垂向检波器之间的距离应视测试的路面深度而定，通常应使两个间距大于路面深度的一半以上，并且取振源到最近的传感器的距离等于两传感器之间的距离。 4）．连接导线选择仪器之间的连接导线应尽量短，且记不应将各种导线混合使用，尽量选择相同线种，且忌抖动，以免引起现场测量不稳定。四．参考答案：令SAM(t)=Х(t)﹡cos ω0t,则SAM(t)的傅立叶变换为 SAM(ω)= ? ∞ ∞ - Х(t)﹡cos ω0t*e t j ωdt=1/2[X(ω+ω0)+X(ω-ω0)]

材料现代测试技术

材料现代测试技术学院：材料科学与工程学院专业班级：材料科学02班姓名：吴明玉学号：20103412

SnO 基纳米晶气敏材料微观结构的表征 2 一．摘要随着现代物理科学技术的迅速发展，现代分析测试技术的不断更新和进步为人们对材料结构和性能的深入研究提供了可能，从而促进人们对气敏材料机理有了更为客观的认识。本文主要以X衍射分析仪(XRD)，X射线光电子能谱(XPS)，扫描电镜(SEM)，高分辨电子显微镜(HRTEM)等现代材料测试技术为基础，设计出了可行的气敏材料微观结构表征方案。关键词：XRD XPS SEM HRTEM 二．引言材料是人类社会赖以生存和发展的物质基础,材料的发展关系到国民经济发展,国防建设和人民生活水平的提高。半导体SnO2气敏材料在防止火灾爆炸事故的发生、大气环境的检测以及工业生产有毒有害气体的检测等领域的发挥了巨大作用。但是，目前开发的半导体气敏材料仍存在着灵敏度不高、交叉敏感严重、长期使用敏感材料易中毒失效稳定性差、重复性不好等缺点。针对上述问题，研究者们做了大量工作。气敏材料的研究热点主要集中在改进、优化成膜工艺和对现有材料进行掺杂、改性、表面修饰等处理，以提高气体传感器的气敏性能，降低工作温度，提高选择性稳定性等性能。掺杂不仅可以提高元件的电导率，还可以提高稳定性和选择性，金属掺杂是最为常见的掺杂方式，掺杂物的电子效应可以起到催化活性中心的作用，降低被测气体化学吸附的活化能，有效提高气敏元件的灵敏度和缩短响应时间。成分，结构，加工和性能是材料科学与工程的四个基本要素，成分和结构从根本上决定了材料的性能，对材料的成分和结构进行精确表征是实现材料性能控制的前提。材料的分析包括表面和内部组织形貌，晶体的相结构，化学成分和价键结构，相应地，材料分析方法有形貌分析，物相分析，成分与价键分析和分子结构分析。为了对SnO 掺杂金属离子复合材料的性能进行研究，本文设计出了 2 微观结构表征方案，为微观结构研究做好了铺垫。三．正文 3.1材料的制备及表征方法纳米材料，并对其分别进行Cd,Ni等金属的掺杂。通采用水热法制备SnO 2 过X衍射分析仪(XRD)，X射线光电子能谱(XPS)等,得到薄膜的晶体结构以及表面的化学组成，原子价态，表面能态分布信息；通过扫描电镜(SEM)等得到材料的表面微观形貌信息；通过高分辨电子显微镜(HRTEM)得到材料的晶体取向， 3.2表征方案 3.2.1X衍射分析仪(XRD)

现代测试技术试卷及部分答案

一、填空题（每小题1 分，共 10 分） 1. 当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=，其中0A 、0t 为常数时，该系统就能实现对信号的（不失真）测试。 2. 测试系统动态特性的描述函数主要有脉冲响应函数、传递函数和( 频率响应函数 )。 3. 周期信号的频域分析采用的数学工具是（傅里叶级数）。 4. 有源传感器一般是将非电量转换为电能量，称之为能量（转换）型传感器。 5. 压电式振动加速度传感器是利用某些材料的（压电效应）原理工作的。 6. 交流电桥的平衡条件是（两相对臂阻抗的乘机相等）。 7. 电容式传感器分为（极距变化）型电容传感器、面积变化型电容传感器和介质变化型电容传感器三大类。 8. 振动的激励方式通常有稳态正弦激振、（随机激振）和瞬态激振。 9. 随机信号的自功率谱密度函数的物理含义是（随机信号的自相关函数的傅里叶变换）。二、单项选择题（每小题 1 分，共 15 分） 1．传感器在非电量电测系统中的作用是（ C ）。 (A) 将被测电量转换为电参量 (B) 将被测非电量转换为非电参量 (C) 将被测非电量转换为电参量 2. ( C )不属于测试系统的静态特性指标。（A ）回程误差（B ）灵敏度（C ）阻尼系数 3．频率响应函数H （j ω）是在（ A ）描述测试系统对正弦信号稳态响应特征的函数。（A ）频率域内（B ）时间域内（C ）幅值域内 4．压电式传感器目前多用于测量（ B ）。（A ）静态的力（B ）物体运动速度（C ）瞬态的力 5．振动子FC6-1200的固有频率为1200Hz ，问用该振动子能不失真记录信号的频率范围是（ C ）。（A ）0 - 1200 Hz （B ）>1200Hz （C ）0 - 600 Hz