材料分析与测试方法试题与答案 doc(5)

的样品，试选择合适的X 射线管和合适的滤波片？

答：实验中选择X 射线管的原则是为避免或减少产生荧光辐射，应当避免使

用比样品中主元素的原子序数大2~6 （尤其是2）的材料作靶材的X 射线管。

选择滤波片的原则是X 射线分析中，在X 射线管与样品之间一个滤波片，

以滤掉Kβ线。滤波片的材料依靶的材料而定，一般采用比靶材的原子序数小 1

或2 的材料。

分析以铁为主的样品，应该选用Co或Fe靶的X射线管，它们的分别相应选

择Fe和Mn为滤波片。

2 ．下面是某立方晶系物质的几个晶面，试将它们的面间距从大到小按次序重

新排列：（12 ），（100），（200），（ 11），（121），（111），（ 10），

（220），（130），（030），（2 1），（110）。

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答：它们的面间距从大到小按次序是：（100）、（110）、（111）、（200）、

（10）、（121）、（220 ）、（2 1）、（030）、（130）、（ 11）、（12 ）。

3．衍射线在空间的方位取决于什么？而衍射线的强度又取决于什么？

答：衍射线在空间的方位主要取决于晶体的面网间距，或者晶胞的大小。

衍射线的强度主要取决于晶体中原子的种类和它们在晶胞中的相对位置。

4．罗伦兹因数是表示什么对衍射强度的影响？其表达式是综合了哪几方面考

虑而得出的？

答：罗仑兹因数是三种几何因子对衍射强度的影响，第一种几何因子表示衍

射的晶粒大小对衍射强度的影响，罗仑兹第二种几何因子表示晶粒数目对衍射

强度的影响，罗仑兹第三种几何因子表示衍射线位置对衍射强度的影响。

5．磁透镜的像差是怎样产生的? 如何来消除和减少像差?

答：像差分为球差,像散,色差.

球差是磁透镜中心区和边沿区对电子的折射能力不同引起的. 增大透镜的

激磁电流可减小球差.

像散是由于电磁透镜的周向磁场不非旋转对称引起的.可以通过引入一强度和

方位都可以调节的矫正磁场来进行补偿.

色差是电子波的波长或能量发生一定幅度的改变而造成的. 稳定加速电压

和透镜电流可减小色差.

6．别从原理、衍射特点及应用方面比较X 射线衍射和透射电镜中的电子衍

射在材料结构分析中的异同点。

答：原理: X射线照射晶体，电子受迫振动产生相干散射；同一原子内各电

子散射波相互干涉形成原子散射波；晶体内原子呈周期排列，因而各原子散射

波间也存在固定的位相关系而产生干涉作用，在某些方向上发生相长干涉，即

形成衍射。

特点: 1）电子波的波长比X射线短得多

2）电子衍射产生斑点大致分布在一个二维倒易截面内

3）电子衍射中略偏离布拉格条件的电子束也能发生衍射

4）电子衍射束的强度较大，拍摄衍射花样时间短。

应用：硬X射线适用于金属部件的无损探伤及金属物相分析，软X射线可用

于非金属的分析。透射电镜主要用于形貌分析和电子衍射分析（确定微区的晶

体结构或晶体学性质）

7．子束入射固体样品表面会激发哪些信号? 它们有哪些特点和用途?

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答：主要有六种：

1)背散射电子:能量高；来自样品表面几百nm深度范围；其产额随原子序数增

大而增多.用作形貌分析、成分分析以及结构分析。

2)二次电子:能量较低；来自表层5—10nm深度范围；对样品表面化状态十分敏

感。

不能进行成分分析.主要用于分析样品表面形貌。

3)吸收电子:其衬度恰好和SE或BE信号调制图像衬度相反;与背散射电子的衬度

互补。

吸收电子能产生原子序数衬度，即可用来进行定性的微区成分分析.

4)透射电子：透射电子信号由微区的厚度、成分和晶体结构决定.可进行微区成

分分析。

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