现代材料测试技术期末测试题(1).docx

《现代材料测试技术期末测试题(1).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现代材料测试技术期末测试题(1).docx（5页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、现代材料测试技术期末测试题(1) 材料现代分析测试技术思索题 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、汲取电子等。 (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： 背散射电子：特点：电子能量较大，辨别率低。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。 二次电子：特点：能量较低，辨别率高。用途：样品表面成像。 汲取电子：特点：被物质样品汲取，带负电。用

2、途：样品汲取电子成像，定性微区成分分析。 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。 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。 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。 阴极荧光：特点：能量小，可见光。用途：视察晶体内部缺陷。 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，或受到原子核及四周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 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

3、电子波与各原子的弹性散射波不但波 长相同，而且有肯定的相位关系，相互干涉。 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。 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、声子放射、轫致辐射 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。 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。 声子放射：入射电子激发或汲取声子后，使入射电子发生大角度

4、散射，这叫声子放射。 轫致辐射：带负电的电子在受到减速作用的同时，在其四周的电磁场将发生急剧的改变，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，显微组织视察，断口形貌视察等 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）辨别率高（2）景深大，立体感强（3）主要反应形貌衬度。背散

5、射电子成像特点：（1）辨别率低（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，外层的电子会快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，只确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 6.俄歇电子是怎样产生的？对于孤立的原子来说，能够产生俄歇效应的最轻元素是什么？ 俄歇电子的产生：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，外层的电子会快速填补到内层电子空位上，原子从激发态转变到基态释放的多余能量传给另一外层电子，使其脱离原子系统，成为二次电子，这种二次电子称为俄歇电子。能够产生俄歇效应的最轻元素是铍。 7.特征X射线的波长与阳极靶材的原子序数有什么关系？K谱线的强度与K谱线的强度哪一个大一些？