材料科学分析.docx

《材料科学分析.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、一.结合扫描电镜结构，说明其工作原理扫描电子显微镜室友光学系统，信号收集、图像显示和记录系统，真空系统三部分组成。（一）电子光学系统：电子光学系统包括电子枪，电磁透镜，扫描线圈和样品室。1.电磁透镜：电磁透镜的租用是吧电子枪的束斑（虚光源）逐级聚焦缩小，使原来直径为50微米，的束斑缩小成一个只有数个纳米的细小斑点。2.扫描线圈：扫描线圈的作用是使电子束偏转，并在样品表面做有规则的运动，电子束在样品上的扫描运动和显像管上的扫描动作保持严格同步，因为他们是有同一扫描发生器控制的。3.样品室：样品室除放样品外，还安置信号探测器，样品台本身是一个复

2、杂而精密的组件，他应能夹持一定尺寸的样品，并能使样品做平移，倾斜，偏转等活动。.（二）信号收集和图像显示系统：二次电子、背射电子，和透射电子的信号都可以采用闪烁计数器来进行检测。信号电子、进行闪烁体后即引起电离，当离子和自由电子符合后就陈胜可见光。可见光的信号通过光导管进入光电倍增器，光信号放大，即又转化成电流信号的输出，电流信号经视频放大器后成为调制信号。如前所述，由于镜筒中电子束和和显像管中的电子束是同步扫描的，而荧光屏上每一点的亮度是根据样品上被激发出来的信号强度来调制的，因样品上各点状态各不相同，所以就受到的信号也不相同，于是就可以

3、在显像管上看到衣服反应式样个点状态的扫描电子显微图像。（三）真空系统二.解释（公式中个符号的意义）首先，此公式的前提条件为：以波长为λ，强度为Io，的x射线，照射到单位晶胞体积V胞的多晶（粉末）试样上。被照射晶体体积为V，在λ射线方向夹角为2θ方向上，产生了指数为（HKL）晶面的衍射，在距式样为R处记录到的单位长度上的眼射线的积分（累计）强度谓词公式中左边的I.式中—P—多重性因数（P表示等同晶面个数）∣FHKL∣^2—结构因数（表征了晶胞中原子种类、个数、位置对（hkl）晶面衍射方向上的衍射强度影响）（1+[(cos^2)2θ]）/{(s

4、in^2)θ*cosθ}—角因数（包括了偏振因数和洛伦兹因数）A(θ)—吸收因数（式样本身对X射线的吸收）e^(-2m)—温度因数（一个在温度T下热振动的原子的散射因数（散射振幅）等于该原子在绝对零度下原子散射因数的e^(-M)倍。三.论述透射电子显微镜的选区衍射操作的基本步骤1.中间经的无平面与物镜后焦面重合；2.利用物镜光阑套取斑点；3.中间镜的无平面与物镜的像平面对齐；4.利用选区光阑套取一定区域；5.中间镜的物平面与物镜后焦面重合，这样就得到了选区晶格结构衍射斑点结界。四.什么是质厚衬度和衍射衬度，它们分别用于那些样品？质厚衬度：由

5、于样品厚度不同以及物质密度不同而造成的衬度叫做质厚衬度。（用于非晶体薄膜）衍射衬度：由于样品中不同晶体（或同一种晶体不同位向）衍射条件不同而造成的衬度差别就叫做衍射衬度。（用于晶体薄膜）五证明2dsinθ=nλ（布拉格方程）证明：如图1，一束平行的单色X射线，以θ角照射到原子面AA上，如果λ射线在LL1处为同周相，则面上的原子M1和M的散射线中，处于反射线位置的MN和M1N1在到达NN1时为同光程，这说明同一晶面上的原子的散射线，在原子面的反射线方向上时可以互相加强的。X射线不仅可照射到晶体表面，而且可以照射到晶体内一系列平面的原子面。如果

6、相邻两个晶面的反射线周相差为2π的整数倍，则所有曲面的反射线可一致加强，从而在该方向上获得衍射。λ眼射线LM找到AA面后，反射线为MN，另一条平行λ射线L1M2照射到相邻晶面BB后，反射线为M2N2。这两束X射线到达NN2处光程差为δ=PM2+M2Q.如果晶面间距为d，从图中可看出，δ=dsinθ+dsinθ=2dsinθ。则在这个方向上散射线相互加强的条件为2dsinθ=nλ，这就是布拉格方程。有事也可以写为2dsinθ=λ，可以认为，（hkl）的n及反射可看成来自某种虚拟的晶面的1及反射。六。证明Lλ=Rd电子衍射操作是吧倒易点阵的图像

7、通过空间转换并在空间中记录下来，用底片录下来的图像称为衍射花样，如图，为电子衍射花样形式的原理图。待测样品安放在额瓦尔德球的球心0处，λ射电子束和样品内某一晶面组（hkl）相遇时，如果满足布拉格条件，则在K’方向产生衍射束，ghkl时衍射晶面矢量，他的端点G位于额瓦尔德球面上。在式样下方距离L处放置一张底片，就可把λ射束和衍射束同时在底片上记录下来。λ射束形成的斑点0’称为透射斑点或中心斑点，衍射斑点G’实际上是ghkl矢量端点G在底片上的投影。端点G位于倒易空间，而投影G’已经通过转换进入了正空间，G’和中心斑点O’之间的距离为R。因θ角

8、非常小，ghkl矢量接近和入射电子束方向垂直，可认为Δ00*G和Δ00’G相似。因为从样品到底片的距离L是已知的，所以（R/L）=(ghkl/K)因为ghkl=1/dhkl，k=