材料测试技术试卷答案

为获得为获得 X X 射线必须具备以下三个条件射线必须具备以下三个条件 1、产生自由电子； 2、使电子做定向高速运动； 3、在其运动的路径上设置一个障碍物，使电子突然减速； X X 射线的性质射线的性质X 射线肉眼看不见，但它却能使铂氰化钡等物质发出可见的荧光， 使照相底 片感光，使气体电离， X 射线沿直线传播，经过电场或磁场时不发生偏转，它具有很强的穿 透能力，通过物质时可以被吸收使其强度衰减，还能杀伤生物细胞。 由由 X X 射线管发出的射线管发出的 X X 射线可以分为两种类型射线可以分为两种类型 1 是具有连续波长的 X 射线，构成连续 X 射线谱； 2 在连续谱的基础上叠加若干条具有一定波长的谱线，构成特征X 射线谱； 特征（标识）特征（标识）X X 射线谱的特点射线谱的特点具有特定的波长、当管电压超过某一特定值 Vk 时才能产生、叠加在连续谱 X-ray 谱上的。 特征（标识）特征（标识）X X 射线谱产生机理射线谱产生机理a 原子系统内的电子按泡利不相容原理和能量 最低原理分布于各个能级，各能级是不连续的，K 层最靠近原子核，能量最低。 b 管电压增加到一定数值,电子脱离原轨道，体系处于不稳定激发态。c 电子从高 能级向低能级跃迁，将以光子的形式辐射出 X-ray 射线谱。 特征谱的命名方法特征谱的命名方法a 某电子层电子被激发的谱线，称为某系激发。b 伴随到空穴 所在电子层跃迁的 x 谱线称为该目的地电子层系谱线。c 来的外层跃迁其出发地 位于目的地下一层的称为α ，FF 一个电子层称为β ，FFF 一个电子层称为 r. 临界电压临界电压能使高速运动的电子动能将阳极物质原子的 K 层电子给激发出来的 电压，临界值。 激发电压激发电压电子具备足够能量把靶中原子某一能级上的电子打掉产生特征 X-ray 所必须达到的最低电压。 激发限激发限从激发光电效应的角度讲，称λ k 为激发层，λ k 为把 k 层电子击出最 λ 射光最大波长。 吸收限吸收限一个特征 x 射线谱系的临界激发波长 二次荧光二次荧光高能级电子回跳，多余能量以 x 射线形式发出 一束一束 X X 射线通过物质时，它的能量可分为三部分射线通过物质时，它的能量可分为三部分其中一部分被散射，一部分被吸收，一 部分透过物质继续沿原来的方向传播。 光电效应光电效应X 射线与物质作用，具有足够能量的X 射线光子能激发掉原子 K 层的电子，外 层电子跃迁填补，多余能量辐射出来，此时这里被 X 射线光子激发出来的电子，称为光电 子，所辐射的 X 射线称为荧光 X 射线，这个过程称为光电效应 俄歇效应俄歇效应如果原子在入射的X 射线光子的作用下失掉一个K 层电子，它所处状态为 K 激发态，当一个 L2 衍射衍射晶体对入射 X 射线束在确定方向的选择散射。 一个衍射花样的特征概括的讲，可以有两个方面组成 1、衍射线在空间的分布规律； 2、衍射线束的强度； 衍射线的分布规律是由晶胞的大小、 形状决定的， 而衍射线的强度则取决于原子的种类及原 子在晶胞中的位置。 X X 射线的原子面反射和可见光的镜面反射不同射线的原子面反射和可见光的镜面反射不同 1、X 射线只在那些λ 、θ 和 d 满足布拉格方程的方向上才能反射，可见光则以任何方向入 射均能反射； 2、X 射线的反射是晶体内部全体原子对 X 射线散射的干涉加强结果，可见光的反射只在晶 体表面进行； 3、晶体对 X 射线的衍射，其效率远比镜面反射效率低的多 绝对强度绝对强度 衍射线的强度是指某一组面网衍射的X 射线光量子的总数， 即所谓累计强度或积 分强度。累计强度可用计数管测量得到，也可用计算方法求出。 相对强度相对强度是用某种规定的标准去比较各个衍射线条的强度相对比值，实际上是由I 累除以 I0及一定的常数值而来。 影响衍射线强度的因素影响衍射线强度的因素多重性因子结构因子角因子④温度因子⑤吸收因 子 多重性因子多重性因子 P P某衍射环的强度与参与衍射的晶粒数成正比，在其他条件相同的情况下，多 晶体中某种晶面的等同晶面数目越多， 这种晶面获得衍射的概率就越大， 对应的衍射线也必 然越强。 结构因子结构因子 F F不同的晶体点阵的系统消光规律也各不相同， 它所遵循的衍射规律即为结构因 子（在复杂晶胞中并不是所有满足布拉格方程的晶面都有衍射线产生。 ） 系统消光系统消光由原子在晶胞中的位置不同而引起的某些方向上衍射线的消失。 最基本的衍射实验方法有三种最基本的衍射实验方法有三种粉末法、劳厄法和转晶法。 粉末法主要的两种粉末法主要的两种德拜照相法和衍射仪法。 定性物象鉴定过程中应注意的问题定性物象鉴定过程中应注意的问题 1、d 的数据比 I|I1的数据重要； 2、低角度线的数据比高角度线的数据重要； 3、应重视特征线； 4、在做定性分析中，了解待测试样的来源、化学成分、物理性质，以及用化学或物理方法 对试样进行预处理，并借助于平衡相图，都有助于正确快速地分析鉴定。 静电透镜静电透镜能使电子波折射聚焦的具有旋转对称等电位曲面簇的电极装置。 磁透镜磁透镜 在电子光学系统中用于使电子波聚焦成像的磁场是一种非均匀磁场， 把能使电子波 聚焦的具有旋转对称非均匀的磁极装置。 衬度衬度是指试样不同部位由于对入射电子作用不同，在显示装置上显示的强度差异。 三种电子图像为三种电子图像为散射衬度像、衍射衬度像、相位衬度像。 散射衬度像散射衬度像样品的特征通过对电子的散射能力的不同，变成了有明暗差别的电子图像。 衍射衬度像衍射衬度像来源于晶体式样各部分满足布拉格反射条件不同和结构振幅的差异。 相位衬度相位衬度 利用电子束透过样品的不同部分后其透射波发生相位差， 将这相位差转换为振幅 差，实现图像衬度。 二次电子二次电子 在入射电子束作用下被轰击出来并离开样品表面的核外电子， 这是一种真空中的 自由电子，能量大致在 0-30ev 之间。 二次电子像二次电子像 是表面形貌衬度， 它是利用对样品表面形貌变化敏感的物理信号作为调节信号 得到的一种像衬度。 背散射电子背散射电子被固体样品中的原子核反弹回来的一部分入射电子 背散射电子像背散射电子像 是原子序数衬度， 原子序数衬度是利用样品微区原子序数获化学成分变化敏 感的物理信号得到像衬度，背散射电子对原子序数或化学成分的变化敏感。 电子探针电子探针 X X 射线显微分析射线显微分析利用聚焦电子束与试样微米至亚微米尺度的区域相互作用， 用 X 射线谱仪对电子激发体积内的元素进行分析的一种技术。 常用的常用的 X X 射线谱仪有两种射线谱仪有两种 1、利用特征 X 射线的波长不同来展谱，实现对不同波长X 射线分别检测的波长色散谱仪， 简称波谱仪； 2、利用特征 X 射线能量不同来展谱的能量色散谱仪，简称能谱仪。 X 射线光电子能谱仪的最大特色是可以获得丰富的化学信息，它对样品的损伤是最轻的。 热重测量法是在程序温度控制下，测量物质的质量随温度变化的一种技术。 差热分析是在程序温度控制下，测量物质与参比物之间的温度随温度变化的一种技术。 热膨胀测量法 是在程序温度控制下，