材料分析測試技術試卷

《資料解析測試技術》試卷（答案）一、填空題：（20分，每空一分）1.X射線管主要由陽極、陰極、和窗口構成。2.X射線透過物質時產生的物理效應有：散射、光電效應、透射X射線、和熱。3.德拜照相法中的底片安裝方法有：正裝、反裝和偏裝三種。X射線物相解析方法分：定性解析和定量解析兩種；測鋼中剩余奧氏體的直接比較法就屬于此中的定量解析方法。5.透射電子顯微鏡的分辨率主要受衍射效應和像差兩要素影響。6.今日復型技術主要應用于萃取復型來揭取第二相細小顆粒進行解析。電子探針包含波譜儀和能譜儀成分解析儀器。8.掃描電子顯微鏡常用的信號是二次電子和背散射電子。二、選擇題：（8分，每題一分）X射線衍射方法中最常用的方法是（b）。a．勞厄法；b．粉末多晶法；c．周轉晶體法。2.已知X光管是銅靶，應選擇的濾波片資料是（b）。a．Co；b.Ni；c.Fe。3.X射線物相定性解析方法中有三種索引，假如已知物質名時能夠采納（c）。a．哈氏無機數(shù)值索引；b.芬克無機數(shù)值索引；c.戴維無機字母索引。4.能提升透射電鏡成像襯度的可動光闌是（b）。a．第二聚光鏡光闌；b.物鏡光闌；c.選區(qū)光闌。5.透射電子顯微鏡中能夠除去的像差是（b）。a．球差；b.像散；c.色差。6.能夠幫助我們預計樣品厚度的復雜衍射花式是（a）。a．高階勞厄斑點；b.超構造斑點；c.二次衍射斑點。7.電子束與固體樣品互相作用產生的物理信號中可用于解析1nm厚表層成分的信號是（b）。a．背散射電子；b.俄歇電子；c.特點X射線。8.中心暗場像的成像操作方法是（c）。a．以物鏡光欄套住透射斑；b．以物鏡光欄套住衍射斑；c．將衍射斑移至中心并以物鏡光欄套住透射斑。三、問答題：（24分，每題8分）X射線衍射儀法中對粉末多晶樣品的要求是什么答：X射線衍射儀法中樣品是塊狀粉末樣品，第一要求粉末粒度要大小適中，在1um-5um之間；其次粉末不可以有應力和織構；最后是樣品有一個最正確厚度（t=解析型透射電子顯微鏡的主要構成部分是哪些它有哪些功能在資料科學中有什么應用答：透射電子顯微鏡的主要構成部分是：照明系統(tǒng)，成像系統(tǒng)和察看記錄系統(tǒng)。透射電鏡有兩大主要功能，即察看資料內部組織容貌和進行電子衍射以認識選區(qū)的晶體構造。解析型透鏡除此之外還能夠增添特點X射線探頭、二次電子探優(yōu)等以增添成分解析和表面容貌察看功能。改變樣品臺能夠實現(xiàn)高溫、低平和拉伸狀態(tài)下進行樣品解析。透射電子顯微鏡在資料科學研究中的應用特別寬泛。能夠進行資料組織容貌察看、研究資料的相變規(guī)律、探究晶體缺點對資料性能的影響、解析資料無效原由、解析資料成分、構成及經過的加工工藝等。什么是缺點的不行見性判據(jù)怎樣用不行見性判據(jù)來確立位錯的布氏矢量答：所謂缺點的不行見性判據(jù)是指當晶體缺點位移矢量所惹起的附帶相位角正好是π的整數(shù)倍時，出缺點部分和沒出缺點部分的樣品下表面衍射強度相同，所以沒有襯度差異，故而看不缺點。利用缺點的不行見性判據(jù)能夠來確立位錯的布氏矢量。詳細做法是先看到位錯，而后轉動樣品，選擇一個操作反射g1，使得位錯不行見。這說明g1和位錯布氏矢量垂直；再選擇另一個操作反射2，使得位錯不可見；那么g1×g2就等于位錯布氏矢量b。g四、證明題：20分1.證明衍射解析中的厄瓦爾德球圖解與布拉格方程等價。以入射X射線的波長λ的倒數(shù)為半徑作一球（厄瓦爾德球），將試樣放在球心O處，入射線經試樣與球訂交于O*；以O*為倒易原點，若任一倒易點G落在厄瓦爾德球面上，則G對應的晶面知足衍射條件產生衍射。證明：如圖，令入射方向矢量為，k（k=1/λ），衍射方向矢量為k，衍射矢量為g。則有g=2ksinθ?！遟=1/d；k=1/λ，∴2dsinθ=λ。即厄瓦爾德球圖解與布拉格方程等價。作圖并證明公式：Rd=Lλ。作圖：以1/λ為半徑作厄瓦爾德球面，入射線經試樣O與厄瓦爾德球面交于O*點，與熒光屏交于O，點；衍射線與厄瓦爾德球面交于G點，與熒光屏交于A點。O*G是倒易矢量g，O，A=R，OO，=L。∵透射電子顯微鏡的孔徑半角很?。?-3°）∴可近似以為g//R，有⊿OO*G≌⊿OOA將OO*=1/λ，g=1/d代入上式得：Rd=Lλ五、綜合題：（28分）1.為使Cukα線的強度衰減1/2，需要多厚的Ni濾波片（Ni的μm=cm2g-1,ρ=gcm-3）。（10分）解：依據(jù)強度衰減公式I=I0e-μmρX1/2=*X=ln2/*=有一金屬資料的多晶粉末電子衍射花式為六道齊心圓環(huán)，其半徑分別是：，，，，，；相機常數(shù)Lλ=。請標定衍射花式并求晶格常數(shù)。（10分）解：已知R1=；R2=；R3=；R4=；R5=；R6=有R12=；R22=；R32=；R42=；R52=；R62=。R12/R12=1；R22/R12=；R32/R12=；R42/R12=4；R52/R12=；R62/R12=。有N數(shù)列為：1：2：3：4：5：6。因為金屬資猜中極少是簡單立方構造，故考慮N數(shù)列為：2：4：6：8：10：12。這是體心立方晶體構造，其值對應的晶面族指數(shù)是：110；200；211；220；310；222。依據(jù)電子衍射基本公式Rd=Lλ，有d=；d=；d=；d=；d=；d=。123456依據(jù)立方晶體晶面間距公式dak2l2h2a=3.解析電子衍射與X射線衍射有何異同（8分）答：電子衍射的原理和X射線衍射相像，是以知足（或基本知足）布拉格方程作為產生衍射的必需條件。第一，電子波的波長比X射線短得多，在相同知足布拉格條件時，它的衍射角θ很小，約為10-2rad。而X射線產生衍射時，其衍射角最大可靠近π/2。其次，在進行電子衍射操作時采納薄晶樣品，薄樣品的倒易陣點會沿著樣品厚度方向延長成桿狀，所以，增添了倒易陣點和愛瓦爾德球訂交截的時機，結果使稍微偏離布拉格條件的電子束也能發(fā)生衍射。第三，因為電子波的波長短，采納愛瓦爾德球圖解時，反射球的半徑很大，在衍射角θ較小的范圍內反射球的球面能夠近似地當作是一個平面，進而也能夠以為電子衍射