《材料分析测试技术》试卷(答案).docx

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1、材料分析测试技术试卷(答案)（材料分析测试技术）试卷答案一、填空题：20分，每空一分1.X射线管主要由阳极、阴极、和窗口构成。2.X射线透过物质时产生的物理效应有：散射、光电效应、透射X射线、和热。3.德拜照相法中的底片安装方法有：正装、反装和偏装三种。4.X射线物相分析方法分：定性分析和定量分析两种；测钢中残余奥氏体的直接比拟法就属于其中的定量分析方法。5.透射电子显微镜的分辨率主要受衍射效应和像差两因素影响。6.今天复型技术主要应用于萃取复型来揭取第二相微小颗粒进行分析。7.电子探针包括波谱仪和能谱仪成分分析仪器。8.扫描电子显微镜常用的信号是二次电子和背散射电子。二、选择题：8分，每题一

2、分1.X射线衍射方法中最常用的方法是b。a劳厄法；b粉末多晶法；c周转晶体法。2.已知X光管是铜靶，应选择的滤波片材料是b。aCo；b.Ni；c.Fe。3.X射线物相定性分析方法中有三种索引，假如已知物质名时能够采用c。a哈氏无机数值索引；b.芬克无机数值索引；c.戴维无机字母索引。4.能提高透射电镜成像衬度的可动光阑是b。a第二聚光镜光阑；b.物镜光阑；c.选区光阑。5.透射电子显微镜中能够消除的像差是b。a球差；b.像散；c.色差。6.能够帮助我们估计样品厚度的复杂衍射花样是a。a高阶劳厄斑点；b.超构造斑点；c.二次衍射斑点。7.电子束与固体样品互相作用产生的物理信号中可用于分析1nm厚

3、表层成分的信号是b。a背散射电子；b.俄歇电子；c.特征X射线。8.中心暗场像的成像操作方法是c。a以物镜光栏套住透射斑；b以物镜光栏套住衍射斑；c将衍射斑移至中心并以物镜光栏套住透射斑。三、问答题：24分，每题8分1.X射线衍射仪法中对粉末多晶样品的要求是什么答：X射线衍射仪法中样品是块状粉末样品，首先要求粉末粒度要大小适中，在1um-5um之间；其次粉末不能有应力和织构；最后是样品有一个最佳厚度t=2.分析型透射电子显微镜的主要组成部分是哪些它有哪些功能在材料科学中有什么应用答：透射电子显微镜的主要组成部分是：照明系统，成像系统和观察记录系统。透射电镜有两大主要功能，即观察材料内部组织形貌

4、和进行电子衍射以了解选区的晶体构造。分析型透镜除此以外还能够增加特征X射线探头、二次电子探头等以增加成分分析和外表形貌观察功能。改变样品台能够实现高温、低温和拉伸状态下进行样品分析。透射电子显微镜在材料科学研究中的应用非常广泛。能够进行材料组织形貌观察、研究材料的相变规律、探索晶体缺陷对材料性能的影响、分析材料失效原因、分析材料成分、组成及经过的加工工艺等。3.什么是缺陷的不可见性判据怎样用不可见性判据来确定位错的布氏矢量答：所谓缺陷的不可见性判据是指当晶体缺陷位移矢量所引起的附加相位角正好是的整数倍时，有缺陷部分和没有缺陷部分的样品下外表衍射强度一样，因而没有衬度差异，故而看不缺陷。利用缺陷

5、的不可见性判据能够来确定位错的布氏矢量。详细做法是先看到位错，然后转动样品，选择一个操作反射g1，使得位错不可见。这讲明g1和位错布氏矢量垂直；再选择另一个操作反射g2，使得位错不可见；那么g1g2就等于位错布氏矢量b。四、证实题：20分1.证实衍射分析中的厄瓦尔德球图解与布拉格方程等价。以入射X射线的波长的倒数为半径作一球厄瓦尔德球，将试样放在球心O处，入射线经试样与球相交于O*；以O*为倒易原点，若任一倒易点G落在厄瓦尔德球面上，则G对应的晶面知足衍射条件产生衍射。证实：如图，令入射方向矢量为kk=1/，衍射方向矢量为k，衍射矢量为g。则有g=2ksin。g=1/d；k=1/，2dsin=

6、。即2.作图并证实公式：Rd=L。作图：以1/为半径作厄瓦尔德球面，入射线经试样O与厄瓦尔德球面交于O*点，与荧光屏交于O，点；衍射线与厄瓦尔德球面交于G点，与荧光屏交于A点。O*G是倒易矢量g，O，A=R，透射电子显微镜的孔径半角很小2-3可近似以为g/R有OO*GOO，AOO*/L=g/R将OO*=1/，g=1/d代入上式得：Rd=L五、综合题：28分1.为使Cuk线的强度衰减1/2，需要多厚的Ni滤波片Ni的m=cm2g-1,=gcm-3。10分解：根据强度衰减公式I=I0e-mX1/2=*X=ln2/*=2.有一金属材料的多晶粉末电子衍射花样为六道同心圆环，其半径分别是：，；相机常数L

7、=?。请标定衍射花样并求晶格常数。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数列为：1：2：3：4：5：6。由于金属材料中很少是简单立方构造，故考虑N数列为：2：4：6：8：10：12。这是体心立方晶体构造，其值对应的晶面族指数是：110；200；211；220；310；222。根据电子衍射基本公式Rd=L，有d1=；d2=；d3=；d4=；d5=；d6=。根据立方晶体晶面间距公式222lkhad+=

8、a=?3.分析电子衍射与X射线衍射有何异同8分答：电子衍射的原理和X射线衍射类似，是以知足或基本知足布拉格方程作为产生衍射的必要条件。首先，电子波的波长比X射线短得多，在同样知足布拉格条件时，它的衍射角很小，约为10-2rad。而X射线产生衍射时，其衍射角最大可接近/2。其次，在进行电子衍射操作时采用薄晶样品，薄样品的倒易阵点会沿着样品厚度方向延伸成杆状，因而，增加了倒易阵点和爱瓦尔德球相交截的时机，结果使略微偏离布拉格条件的电子束也能发生衍射。第三，由于电子波的波长短，采用爱瓦尔德球图解时，反射球的半径很大，在衍射角较小的范围内反射球的球面能够近似地看成是一个平面，进而可以以以为电子衍射产生的衍射斑点大致分布在一个二维倒易截面内。这个结果使晶体产生的衍射花样能比拟直观地反映晶体内各晶面的位向，给分析带来不少方便。最后，原子对电子的散射能力远高于它对X射线的散射能力约高出四个数量级，故电子衍射束的强度较大，摄取衍射花样时暴光时间仅需数秒钟。