材料现代分析报告方法重点

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1、实用文档一、材料X射线衍射分析1、X射线的性质、产生及谱线种类及机理2、X射线与物质的相互作用：几种现象及机理3、X射线衍射方向：布拉格方程及推导，X射线衍射方法4、X射线衍射强度：多晶体衍射图相的形成过程，衍射强度影响因数及积分强度公式5、多晶体分析方法：X射线衍射仪的构造及各部件的作用，实验参数的选择6、物相分析及点阵常数精确测定二、X衍射线知识点1、X射线的本质一种电磁波(波长短：0.01-10nm)2、X射线产生原理由高速运动着的带电粒子与某种物质相撞击后淬然减速，且与该物质中的内层电子相作用而产生的。3、X射线产生的几个基本条件(1)产生自由电子；

2、(2)使电子作定向高速运动；(3)在电子运动的路径上设置使其突然减速的障碍物4、旋转阳极（用于大功率转靶XRD仪）工作原理：大全实用文档因阳极不断旋转，电子束轰击部位不断改变，故提高功率也不会烧熔靶面。目前有100kW的旋转阳极，其功率比普通X射线管大数十倍。5、X射线谱X射线强度与波长的关系曲线6、连续x射线谱管压很低时，例如小于20kv，X射线谱曲线是连续变化的。7、形成连续x射线谱两种理论解释：I.经典物理学理论：一个带负电荷的电子作加速运动时，电子周围的电磁场将发生急剧变化，此时必然要产生一个电磁波，或至少一个电磁脉冲。由于极大数量的电子射到阳极上的

3、时间和条件不可能相8/同，因而得到的电磁波将具有连续的各种波长，形成连续X射线谱。II.量子力学概念：当能量为ev的电子与靶的原子整体碰撞时，电子失去自己的能量，其中一部分以光子的形式辐射出去，每碰撞一次，产生一个能量为hv的光子，即“韧致辐射”。大量的电子在到达靶面的时间、条件均不同，而且还有多次碰撞，因而产生不同能量不同强度的光子序列，即形成连续谱。8、特征(标识)X射线谱当管电压等于或高于20KV时，则除连续X射线谱外，位于一定波长处还叠加有少数强谱线，它们即特征X射线谱。9、形成特征X射线谱的理论解释：大全实用文档原子结构的壳层模型：特征X射线的产生

4、机理与靶物质的原子结构有关。当管电压达到或超过某一临界值时，则阴极发出的电子在电场加速下，可以将靶物质原子深层的电子击到能量较高的外部壳层或击出原子外，使原子电离。阴极电子将自已的能量给予受激发的原子，而使它的能量增高，原子处于激发状态。处于激发状态的原子有自发回到稳定状态的倾向，此时外层电子将填充内层空位，相应伴随着原子能量的降低。原子从高能态变成低能态时，多出的能量以X射线形式辐射出来。因物质一定，原子结构一定，两特定能级间的能量差一定，故辐射出的特征X射波长一定。10、特征X射线的命名方法I.原子壳层按其能量大小分为数层，通常用K、L、M、N等字母代表

5、它们的名称。如果K层电子被击出K层，称K激发，L层电子被击出L层，称L激发，其余各层依此类推。II.当K电子被打出K层时，如L层电子来填充K空位时，则产生Kα辐射。同样当K空位被M层电子填充时，则产生Kβ辐射。其余依此类推。12、X射线与固体物质的相互作用大全实用文档13、相干散射当x射线与原子中束缚较紧的内层电子相撞时，光子把能量全部转给电子。由于散射线与入射线的波长和频率一致，位相固定，在相同方向上各散射波符合相干条件，故称为相干散射。相干散射是X射线在晶体中产生衍射现象的基础。14、非相干散射X射线经束缚力不大的电子（如轻原子中的电子）或自由电子散射后

6、，可以得到波长比入射X射线长的X射线，且波长随散射方向不同而改变。这种散射现象称为康普顿散射或康普顿一吴有训散射,也称之为不相干散射，是因散射线分布于各个方向，波长各不相等，不能产生干涉现象。注：不相干散射在衍射图相上成为连续的背底，其强度随（sinθ/λ）的增加而增大，在底片中心处（λ射线与底片相交处）强度最小，α(2θ)越大，强度越大。15、X射线的吸收与吸收系数大全实用文档当管电压等于或高于20KV时，则除连续X射线谱外，位于一定波长处还叠加有少数强谱线，它们即特征X射线谱。线吸收系数μ：与物质种类、密度、x射线波长有关。强度为I的入射x射线在均匀物质

7、内部通过时，强度的衰减率与在物质内通过的距离x成比例：-dI/I＝μdx质量吸收系数μm：μm＝μ/ρ[cm2/g]，其中ρ是物质固有值密度。μm与物质密度和物质状态无关，而与物质原子序数Z和X射线的波长λ有关。16、二次特征辐射当入射光量子的能量足够大时，可以从被照射物质的原子内部(例如K壳层)击出一个电子，同时原子外层高能态电子要向内层的K空位跃迁，辐射出波长一定的特征x射线。为与入射x射线相区别17、光电效应这种以光子激发原子所发生的激发和辐射过程称为光电效应，被击出的电子称为光电子。一次特征x射线的一部分能量转变为所照射物质的二次特征辐射，表现为物质

8、对入射X射线的吸收，这一吸收非常强烈。18、吸收限与