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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划材料现代分析测试方法,精品课程一、名词解释1.辐射的发射：指物质吸收能量后产生电磁辐射的现象。2.俄歇电子：X射线或电子束激发固体中原子内层电子使原子电离，此时原子(实际是离子)处于激发态，将发生较外层电子向空位跃迁以降低原子能量的过程，此过程发射的电子。3.背散射电子：入射电子与固体作用后又离开固体的电子。4.溅射：入射离子轰击固体时，当表面原子获得足够的动量和能量背离表面运动时，就引起表面粒子的发射，这种现象称为溅射。5.物相鉴定：指确定材料由哪些相组成。6.电子透镜：能使电子束
2、聚焦的装置。7.质厚衬度：样品上的不同微区无论是质量还是厚度的差别，均可引起相应区域透射电子强度的改变，从而在图像上形成亮暗不同的区域，这一现象称为质厚衬度。最大）向短波方?8.蓝移：当有机化合物的结构发生变化时，其吸收带的最大吸收峰波长或位置。9.伸缩振动：键长变化而键角不变的振动，可分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动。10.差热分析：指在程序控制温度条件下，测量样品与参比物的温度差随温度或时间变化的函数关系的技术。二、填空题1.电磁波谱可分为三个部分，即长波部分、中间部分和短波部分，其中中间部分包括、和，统称为光学光谱。2.光谱分析方法是基于电磁辐射与材料相互作用产生的特征光谱波长与强度进行
3、材料分析的方法。光谱按强度对波长的分布特点可分为光谱、光谱和光谱3类。3.分子散射是入射线与线度即尺寸大小远小于其波长的分子或分子聚集体相互作用而产生的散射。分子散射包括与两种。4.X射线照射固体物质(样品)，可能发生的相互作用主要有二次电子、背散射电子、特征X射线、俄歇电子、吸收电子、透射电子5.多晶体X射线衍射分析的基本方法为和。6.依据入射电子的能量大小，电子衍射可分为电子衍射和电子衍射。依据电子束是否穿透样品，电子衍射可分为电子衍射与电子衍射。20）。?F?7.衍射产生的充分必要条件是样品和样品。9.单晶电子衍射花样标定的主要方法有和。10.扫描隧道显微镜、透射电镜、X射线光电子能谱、
4、差热分析的英文字母缩写分别是、。11.X射线衍射方法有、和。12.扫描仪的工作方式有和两种。13.在X射线衍射物相分析中，粉末衍射卡组是由委员会编制，称为JCPDS卡片，又称为PDF卡片。14.电磁透镜的像差有、和。15.透射电子显微镜的结构分为。16.影响差热曲线的因素有、和。三、判断题，表述对的在括号里打“”，错的打“”1.干涉指数是对晶面空间方位与晶面间距的标识。晶面间距为d110/2的晶面其干涉指数为。2.倒易矢量r*HKL的基本性质为：r*HKL垂直于正点阵中相应的晶面，其长度r*HKL等于(HKL)之晶面间距dHKL的2倍。倒数3.分子的转动光谱是带状光谱。线状光谱4.二次电子像的
5、分辨率比背散射电子像的分辨率低。高5.一束X射线照射一个原子列，只有镜面反射方向上才有可能产生衍射。6.俄歇电子能谱不能分析固体表面的H和He。7.低能电子衍射不适合分析绝缘固体样品的表面结构。8.d-d跃迁受配位体场强度大小的影响很大，而f-f跃迁受配位体场强度大小的影响很小。9.红外辐射与物质相互作用产生红外吸收光谱必须有分子极化率的变化。10.样品粒度和气氛对差热曲线没有影响。四、单项选择题1.原子吸收光谱是。A、线状光谱B、带状光谱C、连续光谱2.下列方法中，可用于测定方解石的点阵常数。A、X射线衍射线分析B、红外光谱C、原子吸收光谱D紫外光谱子能谱m)的物相鉴定，可以选择。?3.合金
6、钢薄膜中极小弥散颗粒(直径远小于1A、X射线衍射线分析B、紫外可见吸收光谱C、差热分析D、多功能透射电镜4.几种高聚物组成之混合物的定性分析与定量分析，可以选择。A、红外光谱B、俄歇电子能谱C、扫描电镜D、扫描隧道显微镜5.下列晶面不属于100晶带。A、B、C、D、6.某半导体的表面能带结构测定，可以选择。A、红外光谱B、透射电镜C、X射线光电子能谱D紫外光电子能谱7.要分析钢中碳化物成分和基体中碳含量，一般应选用电子探针仪，A、波谱仪型B、能谱仪型8.要测定聚合物的熔点，可以选择。A、红外光谱B、紫外可见光谱C、差热分析D、X射线衍射9.下列分析方法中，不能分析水泥原料的化学组成。A、红外光
7、谱B、X射线荧光光谱C、等离子体发射光谱D、原子吸收光谱10.要分析陶瓷原料的矿物组成，优先选择。A、原子吸收光谱B、原子荧光光谱C、X射线衍射D、透射电镜11成分和价键分析手段包括【b】WDS、能谱仪和XRDWDS、EDS和XPSTEM、WDS和XPSXRD、FTIR和Raman12分子结构分析手段包括【a】拉曼光谱、核磁共振和傅立叶变换红外光谱NMR、FTIR和WDSSEM、TEM和STEMXRD、FTIR和Raman13表面形貌分析的手段包括【d】X射线衍射和扫描电镜(b)SEM和透射电镜(c)波谱仪和X射线光电子谱仪(d)扫描隧道显微镜和SEM14透射电镜的两种主要功能：【b】表面形貌
8、和晶体结构内部组织和晶体结构表面形貌和成分价键内部组织和成分价键五、简答题答题要点：1.简述分子能级跃迁的类型，比较紫外可见光谱与红外光谱的特点。答：分子能级跃迁的类型主要有分子电子能级的跃迁、振动能级的跃迁和转动能级的跃迁。紫外可见光谱是基于分子外层电子能级的跃迁而产生的吸收光谱，由于电子能级间隔比较大，在产生电子能级跃迁的同时，伴随着振动和转动能级的跃迁，因此它是带状光谱，吸收谱带宽缓。而红外光谱是基于分子振动和转动能级跃迁产生的吸收光谱。一般的中红外光谱是振-转光谱，是带状光谱，而纯的转动光谱处于远红外区，是线状光谱。2.简述布拉格方程及其意义。）的相互关系，是X射线衍射产生的必要条件，
9、是晶体结构分析的基本方程。?）和波长与反射晶面面间距及入射线方位晶面间距，n为任意整数，称反射级数，?=n?答：晶面指数表示的布拉格方程为2dhklsin3.为什么说扫描电镜的分辨率和信号的种类有关？试将各种信号的分辨率高低作一比较。二次电子像?答：扫描电镜的分辨率和信号的种类有关，这是因为不同信号的性质和来源不同，作用的深度和范围不同。主要信号图像分辨率的高低顺为：扫描透射电子像背散射电子像特征X射图像。?吸收电流像4.要在观察断口形貌的同时，分析断口上粒状夹杂物的化学成分，选择什么仪器？简述具体的分析方法。答：要在观察断口形貌的同时，分析断口上粒状夹杂物的化学成分，应选用配置有波谱仪或能谱
10、仪的扫描电镜。具体的操作分析方法是：先扫描不同放大倍数的二次电子像，观察断口的微观形貌特征，选择并圈定断口上的粒状夹杂物，然后用波谱仪或能谱仪定点分析其化学成分。5.简述影响红外吸收谱带的主要因素。答：红外吸收光谱峰位影响因素是多方面的。一个特定的基团或化学键只有在和周围环境完全没有力学或电学偶合的情况下，它的键力常数k值才固定不变。一切能引起k值改变的因素都会影响峰位变化。归纳起来有：诱导效应、共轭效应、键应力的影响、氢键的影响、偶合效应、物态变化的影响等。6透射电镜主要由几大系统构成?各系统之间关系如何?答：四大系统:电子光学系统,真空系统,供电控制系统,附加仪器系统。其中电子光学系统是其
11、核心。其他系统为辅助系统。7透射电镜中有哪些主要光阑?分别安装在什么位置?其作用如何?答：主要有三种光阑：聚光镜光阑。在双聚光镜系统中,该光阑装在第二聚光镜下方。作用:限制照明孔径角。物镜光阑。安装在物镜后焦面。作用:提高像衬度；减小孔径角，从而减小像差；进行暗场成像。选区光阑:放在物镜的像平面位置。作用:对样品进行微区衍射分析。8什么是消光距离?影响晶体消光距离的主要物性参数和外界条件是什么?答：消光距离:由于透射波和衍射波强烈的动力学相互作用结果，使I0和Ig在晶体深度方向上发生周期性的振荡，此振荡的深度周期叫消光距离。影响因素:晶胞体积,结构因子,Bragg角,电子波长。材料科学与工程学
12、院教案教师姓名：课程名称：课程代码：授课对象：授课总学时：其中理论：教材料现代分析测试方法本科专业：材料物理6464实验：16材：左演声等.材料现代分析方法.北京工业大学出版社，XX材料学院教学科研办公室制中南大学实验报告课程名称：学院：粉末冶金研究院班级：实验时间：实验报告提交时间：1实验目的1、了解X衍射的基本原理以及粉末X衍3射测试的基本目的；2、基本学会样品测试过程；3、了解使用相关软件处理XRD测试结果的基本方法。2实验原理原理一：X射线产生:产生X射线的最简单方法是用加速后的电子撞击金属靶。撞击过程中，电子突然减速，其损失的动能会以光子形式放出，形成X光光谱的连续部分，称之为制动辐
13、射。通过加大加速电压，电子携带的能量增大，则有可能将金属原子的内层电子撞出。于是内层形成空穴，外层电子跃迁回内层填补空穴，同时放出波长在纳米左右的光子。由于外层电子跃迁放出的能量是量子化的，所以放出的光子的波长也集中在某些部分，形成了X光谱中的特征线，此称为特性辐射。实验所用x射线为特征x射线。原理二：由X射线衍射满足布拉格方程2dsin=n，n=1,2?(其中，d为晶面间距，为入射X射线与相应晶面的夹角，为X射线的波长，n为衍射级数，其含义是：只有照射到相邻两晶面的光程差是X射线波长的n倍时才产生衍射。上式表明，当晶面与X射线之间满足上述几何关系时，X射线的衍射强度将相互加强。)3仪器与样品
14、仪器型号及生产厂家：D8advanceBrukerX衍射仪样品：三氧化二铝X射线衍射仪的主要组成及其工作原理X射线衍射仪一般由X射线发生器，测角仪，计数器，数据处理系统等部分组成。下图实验构造图：1、X光源图2是目前常用的热电子密封式X射线管的示意图。阴极由钨丝绕成螺线形，工作时通电至白热状态。由于阴阳极间有几十千伏的电压，故热电子以高速撞击阳极靶面。为防止灯丝氧化并保证电子流稳定，管内抽成，的高真空。为使电子束集中，在灯丝外设有聚焦罩。阳极靶由熔点高、导热性好的铜制成，靶面上镀一层纯金属。常用的金属材料有Cr，Fe，Co，Ni，Cu，Mo，W等。当高速电子撞击阳极靶面时，便有部分动能转化为X射线，但其中约有99将转变为热。为了保护阳极靶面，管子工作时需强制冷却。为了使用流水冷却，也为了操作者的安全，图2X射线发生器原理图应使X射线管的阳极接地，而阴极则由高压电缆加上负高压。X射线管有相当厚的金属管套，使X射线只能从窗口射出。窗口由吸收系数较低的Be片制成。结构分析X射线管通常有四个对称的窗口，靶面上被电子轰击的范围称为焦点，它是发射X射线的源
