材料分析方法部分課后習(xí)題答案

1、第一章X射線物理學(xué)基礎(chǔ)2、若X射線管的額定功率為1.5KW，在管電壓為35KV時(shí)，容許的最大電流是多少？答：1.5KW/35KV=0.043A。4、為使Cu靶的KB線透射系數(shù)是Ka線透射系數(shù)的1/6，求濾波片的厚度。答：因X光管是Cu靶，故選擇Ni為濾片材料。查表得：卩m a = 49.03cm2 /g，卩mB=290cm2/g， 有公式，故：，解得:t=8.35um t&欲用Mo靶X射線管激發(fā)Cu的熒光X射線輻射，所需施加的最低管電壓是多少？激 發(fā)出的熒光輻射的波長(zhǎng)是多少？答：eVk=hc/ 入Vk=6.626 X 10-34 X 2.998 X 108/(1.602 X 10-19

2、 X 0.71 X 10-10)=17.46(kv)入 0=1.24/v(nm)=1.24/17.46(nm)=0.071(nm)其中h為普郎克常數(shù)，其值等于6.626 X 10-34e為電子電荷，等于1.602 X 10-19c故需加的最低管電壓應(yīng)17.46(kv)，所發(fā)射的熒光輻射波長(zhǎng)是0.071納米。7、名詞解釋?zhuān)合喔缮⑸洹⒉幌喔缮⑸?、熒光輻射、吸收限、俄歇效?yīng)答： 當(dāng)x射線通過(guò)物質(zhì)時(shí)，物質(zhì)原子的電子在電磁場(chǎng)的作用下將產(chǎn)生受迫振動(dòng)，受迫 振動(dòng)產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)，其頻率與入射線的頻率相同，這種由于散射線與入射線的波長(zhǎng)和頻 率一致，位相固定，在相同方向上各散射波符合相干條件，故稱(chēng)為相干散射。當(dāng)x

3、射線經(jīng)束縛力不大的電子或自由電子散射后，可以得到波長(zhǎng)比入射x射線長(zhǎng)的x射線，且波長(zhǎng)隨散射方向不同而改變，這種散射現(xiàn)象稱(chēng)為非相干散射。一個(gè)具有足夠能量的 x射線光子從原子內(nèi)部打出一個(gè) K電子，當(dāng)外層電子來(lái)填充 K 空位時(shí)，將向外輻射K系x射線，這種由x射線光子激發(fā)原子所發(fā)生的輻射過(guò)程， 稱(chēng) 熒光輻射。或二次熒光。指x射線通過(guò)物質(zhì)時(shí)光子的能量大于或等于使物質(zhì)原子激發(fā)的能量，如入射光子的能量必須等于或大于將 K電子從無(wú)窮遠(yuǎn)移至K層時(shí)所作的功W，稱(chēng)此時(shí)的光子波長(zhǎng)入稱(chēng) 為K系的吸收限。原子鐘一個(gè)K層電子被光量子擊出后，L層中一個(gè)電子躍入K層填補(bǔ)空位，此時(shí)多余的 能量使L層中另一個(gè)電子獲得能量越出吸收體，

4、這樣一個(gè) K層空位被兩個(gè)L層空位代替的 過(guò)程稱(chēng)為俄歇效應(yīng)。第二章X射線衍射方向2、下面是某立方晶第物質(zhì)的幾個(gè)晶面，試將它們的面間距從大到小按次序重新排列：(123)，(100)，(200)，(311)，(121)，(111 )，(210)，(220)，(130)，(030)，(221)，(110)。答：立方晶系中三個(gè)邊長(zhǎng)度相等設(shè)為a，貝U晶面間距為d=a/貝尼們的面間距從大小到按次序是：(100)、(110)、(111 )、(200 )、(210)、(121 )、(220 )、(221 )、(030)、(130)、 (311 )、(123)。4、a -Fe屬立方晶體，點(diǎn)陣參數(shù) a=0.2866

5、。如用CrKa X射線(入=0.2291mm )照射， 試求(110 )、(200)及(211 )可發(fā)生衍射的掠射角。答:立方晶系的晶面間距：=a / ,布拉格方程：2dsin 9 =入，故掠射角0 =arcsin (入 /2 ),由以上公式得： 2d(110)sin 0 1=入，得 0 仁34.4。，同理 0 2=53.1 ° , 0 3=78.2 °。6、判別下列哪些晶面屬于111晶帶：(110 )，( 231 )，( 231 )，(211 )，(101 )，(133 )， (112), (132), (011), (212)。答：(110)、(231 )、(211 )

6、、(112)、(101 )、(011)屬于111晶帶。因?yàn)樗鼈兎暇?定律公式：hu+kv+lw=07、試計(jì)算(311 )及(132)的共同晶帶軸。答：由晶帶定律：hu+kv+lw=0 ，得：-3u+v+w=0 (1) , -u-3v+2w=0 (2),聯(lián)立兩式解得：w=2v, v=u,化簡(jiǎn)后其晶帶軸為：112。第三章X射線衍射強(qiáng)度1、用單色X射線照射圓柱柱多晶體試樣，其衍射線在空間將形成什么圖案？為攝取德拜 圖相，應(yīng)當(dāng)采用什么樣的底片去記錄？答：當(dāng)單色X射線照射圓柱柱多晶體試樣時(shí)，衍射線將分布在一組以入射線為軸的圓錐而 上。在垂直于入射線的平底片所記錄到的衍射花樣將為一組同心圓。此種底片僅

7、可記錄部 分衍射圓錐，故通常用以試樣為軸的圓筒窄條底片來(lái)記錄。2、原子散射因數(shù)的物理意義是什么？某元素的原子散射因數(shù)與其原子序數(shù)有何關(guān)系？答：(1)原子散射因數(shù)f是一個(gè)原子中所有電子相干散射波的合成振幅與單個(gè)電子相干散 射波的振幅的比值。它反映了原子將 X射線向某一個(gè)方向散射時(shí)的散射效率。(2) 原子散射因數(shù)與其原子序數(shù)有何關(guān)系，Z越大，f越大。因此，重原子對(duì) X射線散 射的能力比輕原子要強(qiáng)。3、洛倫茲因數(shù)是表示什么對(duì)衍射強(qiáng)度的影響？其表達(dá)式是綜合了哪幾個(gè)方面考慮而得出的？答：洛倫茲因數(shù)是表示幾何條件對(duì)衍射強(qiáng)度的影響。洛倫茲因數(shù)綜合了衍射積分強(qiáng)度，參 加衍射的晶粒分?jǐn)?shù)與單位弧長(zhǎng)上的積分強(qiáng)度。4

8、、多重性因數(shù)的物理意義是什么？某立方第晶體，其100的多重性因數(shù)是多少？如該晶體轉(zhuǎn)變?yōu)樗姆较?，這個(gè)晶體的多重性因數(shù)會(huì)發(fā)生什么變化？為什么？答：(1 )表示某晶面的等同晶面的數(shù)目。多重性因數(shù)越大，該晶面參加衍射的幾率越大， 相應(yīng)衍射強(qiáng)度將增加。(2)其100的多重性因子是6; (3)如該晶體轉(zhuǎn)變?yōu)樗姆骄刀嘀?性因子是4; (4)這個(gè)晶面族的多重性因子會(huì)隨對(duì)稱(chēng)性不同而改變。6、多晶體衍射的積分強(qiáng)度表示什么？今有一張用 CuKa攝得的鎢(體心立方)的德拜相， 試計(jì)算出頭4根線的相對(duì)積分強(qiáng)度(不計(jì)算 A ( 0 ) 和 e-2M,以最強(qiáng)線的強(qiáng)度為100)。頭4根線的9值如下：答：多晶體衍射的積分強(qiáng)度

9、表示晶體結(jié)構(gòu)與實(shí)驗(yàn)條件對(duì)衍射強(qiáng)度影響的總和I = 10入332 n R( e2 mc2)2 V VC2 P|F|2 © ( 9 )A( 9 )e?2M即：查附錄表 F (p314)，可知:20.20 Ir = P F 2 1+COS2 9 sin2 9 cos 9 = 14.12 ; 29.20 Ir = P F 2 1+COS2 9 sin2 9 cos 9 = 6.135 ;36.70 Ir = P F 2 1+COS2 9 sin2 9 cos 9=3.777 ; 43.60Ir = P F 2 1+COS2 9 sin2 9 cos 9 = 2.911不考慮 A( 9) )、

10、 e?2M 、 P 和 |F|2 I仁 100;12=6.135/4.12=43.45;13=3.777/14.12=26.75; 14=2.911/4.12=20.62頭4根線的相對(duì)積分強(qiáng)度分別為100、43.45、26.75、20.26。第四章多晶體分析方法2、 同一粉末相上背射區(qū)線條與透射區(qū)線條比較起來(lái)其9較高還是較低？相應(yīng)的d較大還 是較??？既然多晶粉末的晶體取向是混亂的，為何有此必然的規(guī)律。答:背射區(qū)線條與透射區(qū)線條比較，9較高,相應(yīng)的d較小。產(chǎn)生衍射線必須符合布拉格方 程，2dsin 9 =入，對(duì)于背射區(qū)屬于2 9高角度區(qū)，根據(jù)d=入/2sin 9 , 9越大，d越小。3、衍射儀測(cè)

11、量在入射光束、試樣形狀、試樣吸收以及衍射線記錄等方面與德拜法有何不 同？答：(1)入射X射線的光束：都為單色的特征 X射線，都有光欄調(diào)節(jié)光束。不同：衍射儀 法：采用一定發(fā)散度的入射線，且聚焦半徑隨 29變化；德拜法：通過(guò)進(jìn)光管限制入射線 的發(fā)散度。(2 )試樣形狀：衍射儀法為平板狀，德拜法為細(xì)圓柱狀。(3) 試樣吸收：衍射儀法吸收時(shí)間短，德拜法吸收時(shí)間長(zhǎng)，約為1020h。(4) 記錄方式：衍射儀法采用計(jì)數(shù)率儀作圖，德拜法采用環(huán)帶形底片成相，而且它們的 強(qiáng)度(I )對(duì)(2 9 )的分布(I-2 9曲線)也不同；4、 測(cè)角儀在采集衍射圖時(shí)，如果試樣表面轉(zhuǎn)到與入射線成30。角，則計(jì)數(shù)管與入射線所 成

12、角度為多少？能產(chǎn)生衍射的晶面，與試樣的自由表面呈何種幾何關(guān)系？答：當(dāng)試樣表面與入射X射線束成30。角時(shí)，計(jì)數(shù)管與入射線所成角度為60。，能產(chǎn)生衍 射的晶面與試樣的自由表面平行。第八章電子光學(xué)基礎(chǔ)1、電子波有何特征？與可見(jiàn)光有何異同？答：(1)電子波與其它光一樣，具有波粒二象性。(2)可見(jiàn)光的波長(zhǎng)在390760nm，在常用加速電壓下，電子波的波長(zhǎng)比可見(jiàn)光小 5個(gè)數(shù)量級(jí)。2、分析電磁透鏡對(duì)電子波的聚焦原理，說(shuō)明電磁透鏡的結(jié)構(gòu)對(duì)聚焦能力的影響。答：電磁透鏡的聚焦原理：利用通電短線圈制造軸對(duì)稱(chēng)不均勻分布磁場(chǎng)，是進(jìn)入磁場(chǎng)的平行電子束做圓錐螺旋近軸運(yùn)動(dòng)。電磁透鏡的勵(lì)磁安匝數(shù)越大，電子束偏轉(zhuǎn)越大，焦距越短3

13、、電磁透鏡的像差是怎樣產(chǎn)生的？如何來(lái)消除和減少像差?答：電磁透鏡的像差包括球差、像散和色差。（1 ）球差即球面像差，是磁透鏡中心區(qū)和邊沿區(qū)對(duì)電子的折射能力不同引起的，增大透 鏡的激磁電流可減小球差。（2）像散是由于電磁透鏡的軸向磁場(chǎng)不對(duì)稱(chēng)旋轉(zhuǎn)引起。可以通過(guò)引入一強(qiáng)度和方位都可 以調(diào)節(jié)的矯正磁場(chǎng)來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償（3 ）色差是電子波的波長(zhǎng)或能量發(fā)生一定幅度的改變而造成的。穩(wěn)定加速電壓和透鏡電 流可減小色差。4、說(shuō)明影響光學(xué)顯微鏡和電磁透鏡分辨率的關(guān)鍵因素是什么？如何提高電磁透鏡的分辨 率？答：（1）光學(xué)顯微鏡分辨本領(lǐng)主要取決于照明源的波長(zhǎng)；衍射效應(yīng)和像差對(duì)電磁透鏡的分 辨率都有影響。（2）使波長(zhǎng)減小，可

14、降低衍射效應(yīng)。考慮與衍射的綜合作用，取用最佳的孔徑半角。5、電磁透鏡景深和焦長(zhǎng)主要受哪些因素影響？說(shuō)明電磁透鏡的景深大、焦長(zhǎng)長(zhǎng)，是什么 因素影響的結(jié)果？假設(shè)電磁透鏡沒(méi)有像差，也沒(méi)有衍射埃利斑，即分辨率極高，此時(shí)它們 的景深和焦長(zhǎng)如何？答：（1 ）電磁透鏡景深為Df=2 rO/tan a，受透鏡分辨率和孔徑半角的影響。分辨率低， 景深越大；孔徑半角越小，景深越大。焦長(zhǎng)為DL=2 rO a M2/ ,M為透鏡放大倍數(shù)。焦長(zhǎng)受分辨率、孔徑半角、放大倍數(shù)的影響, 當(dāng)放大倍數(shù)一定時(shí)，孔徑半角越小焦長(zhǎng)越長(zhǎng)。（2）透鏡景深大，焦長(zhǎng)長(zhǎng)，則一定是孔徑半角小，分辨率低。（3 ）當(dāng)分辨率極高時(shí)，景深和焦長(zhǎng)都變小。第

15、九章透射電子顯微鏡1、透射電鏡主要由幾大系統(tǒng)構(gòu)成？各系統(tǒng)之間關(guān)系如何？答：（1 ）由三大系統(tǒng)構(gòu)成，分別為電子光學(xué)系統(tǒng)、電源與控制系統(tǒng)和真空系統(tǒng)。（2）電子光學(xué)系統(tǒng)是透射電鏡的核心，為電鏡提供射線源，保證成像和完成觀察記錄任 務(wù)。供電系統(tǒng)主要用于提供電子槍加速電子用的小電流高壓電源和透鏡激磁用的大電流低 壓電源。真空系統(tǒng)是為了保證光學(xué)系統(tǒng)時(shí)為真空，防止樣品在觀察時(shí)遭到污染，使觀察像 清晰準(zhǔn)確。電子光學(xué)系統(tǒng)的工作過(guò)程要求在真空條件下進(jìn)行。2、照明系統(tǒng)的作用是什么？它應(yīng)滿足什么要求？答：照明系統(tǒng)由電子槍、聚光鏡和相應(yīng)的平移對(duì)中、傾斜調(diào)節(jié)裝置組成。它的作用是提供 一束亮度高、照明孔經(jīng)角小、平行度好、束

16、流穩(wěn)定的照明源。要求：入射電子束波長(zhǎng)單一， 色差小，束斑小而均勻，像差小。3、成像系統(tǒng)的主要構(gòu)成及其特點(diǎn)是什么？答：成像系統(tǒng)主要是由物鏡、中間鏡和投影鏡組成。（1）物鏡：物鏡是一個(gè)強(qiáng)激磁短焦距的透鏡，它的放大倍數(shù)較高，分辨率高。（2）中間鏡：中間鏡是一個(gè)弱激磁的長(zhǎng)焦距變倍透鏡，可在 0到20倍范圍調(diào)節(jié)。（3）投影鏡：和物鏡一樣，是一個(gè)短焦距的強(qiáng)激磁透鏡。4、分別說(shuō)明成像操作與衍射操作時(shí)各級(jí)透鏡（像平面與物平面）之間的相對(duì)位置關(guān)系， 并畫(huà)出光路圖。答：如果把中間鏡的物平面和物鏡的像平面重合，則在熒光屏上得到一幅放大像，這就是 電子顯微鏡中的成像操作，如圖（a）所示。如果把中間鏡的物平面和物鏡的后

17、焦面重合， 則在熒光屏上得到一幅電子衍射花樣，這就是電子顯微鏡中的電子衍射操作，如圖（b）所示。5、樣品臺(tái)的結(jié)構(gòu)與功能如何？它應(yīng)滿足哪些要求？答：結(jié)構(gòu)：有許多網(wǎng)孔，外徑3mm的樣品銅網(wǎng)。（1）樣品臺(tái)的作用是承載樣品，并使樣品能作平移、傾斜、旋轉(zhuǎn)，以選擇感興趣的樣品 區(qū)域或位向進(jìn)行觀察分析。透射電鏡的樣品臺(tái)是放置在物鏡的上下極靴之間，由于這里的 空間很小，所以透射電鏡的樣品臺(tái)很小，通常是直徑 3mm的薄片。（2）對(duì)樣品臺(tái)的要求非常嚴(yán)格。首先必須使樣品臺(tái)牢固地夾持在樣品座中并保持良好的 熱；在2個(gè)相互垂直方向上樣品平移最大值為土 1mm ；樣品平移機(jī)構(gòu)要有足夠的機(jī)械密度， 無(wú)效行程應(yīng)盡可能小?？偠?/p>

18、言之，在照相暴光期間樣品圖像漂移量應(yīng)相應(yīng)情況下的顯微鏡 的分辨率。6透射電鏡中有哪些主要光闌，在什么位置？其作用如何？答：（1 ）透鏡電鏡中有三種光闌：聚光鏡光闌、物鏡光闌、選區(qū)光闌。（2）聚光鏡的作用是限制照明孔徑角，在雙聚光鏡系統(tǒng)中，它常裝在第二聚光鏡的下方； 物鏡光闌通常安放在物鏡的后焦面上，擋住散射角較大的電子，另一個(gè)作用是在后焦面上 套取衍射來(lái)的斑點(diǎn)成像；選區(qū)光闌是在物品的像平面位置，方便分析樣品上的一個(gè)微小區(qū) 域。7、如何測(cè)定透射電鏡的分辨率與放大倍數(shù)。電鏡的哪些主要參數(shù)控制著分辨率與放大倍 數(shù)？答：（1）分辨率：可用真空蒸鍍法測(cè)定點(diǎn)分辨率；利用外延生長(zhǎng)方法制得的定向單晶薄膜 做標(biāo)

19、樣，拍攝晶格像，測(cè)定晶格分辨率。放大倍數(shù)：用衍射光柵復(fù)型為標(biāo)樣，在一定條件下 拍攝標(biāo)樣的放大像，然后從底片上測(cè)量光柵條紋像間距，并與實(shí)際光柵條紋間距相比即為 該條件下的放大倍數(shù)。（2 ）透射電子顯微鏡分辨率取決于電磁透鏡的制造水平，球差系數(shù)，透射電子顯微鏡的 加速電壓。透射電子顯微鏡的放大倍數(shù)隨樣品平面高度、加速電壓、透鏡電流而變化。8、點(diǎn)分辨率和晶格分辨率有何不同？同一電鏡的這兩種分辨率哪個(gè)高？為什么？答：（1）點(diǎn)分辨率像是實(shí)際形貌顆粒，晶格分辨率測(cè)定所使用的晶格條紋是透射電子束和 衍射電子束相互干涉后的干涉條紋，其間距恰好與參與衍射的晶面間距相同，并非晶面上 原子的實(shí)際形貌相。（2 ）點(diǎn)分

20、辨率的測(cè)定必須在放大倍數(shù)已知時(shí)測(cè)定，可能存在誤差；晶格分辨率測(cè)定圖需 要先知道放大倍數(shù)，更準(zhǔn)確。所以，晶格分辨率更高。第十章電子衍射1、分析電子衍射與X射線衍射有何異同？答：電子衍射的原理和X射線相似，是以滿足（或基本滿足）布拉格方程作為產(chǎn)生衍射的 必要條件，兩種衍射技術(shù)所得到的衍射花樣在幾何特征上也大致相似。但電子波作為物質(zhì) 波，又有其自身的特點(diǎn)：（1 ）電子波的波長(zhǎng)比X射線短得多，通常低兩個(gè)數(shù)量級(jí)；（2 ）在進(jìn)行電子衍射操作時(shí)采用薄晶樣品，薄樣品的倒易點(diǎn)陣會(huì)沿著樣品厚度方向延伸 成桿狀，因此，增加了倒易點(diǎn)陣和愛(ài)瓦爾德球相交截的機(jī)會(huì)，結(jié)果使略微偏離布拉格條件 的電子束也可發(fā)生衍射。（3）因電

21、子波的波長(zhǎng)短，采用愛(ài)瓦爾德球圖解時(shí)，反射球的半徑很大，在衍射角較小的 范圍內(nèi)反射球的球面可以近似地看成是一個(gè)平面，從而也可以認(rèn)為電子衍射產(chǎn)生的衍射斑 點(diǎn)大致分布在一個(gè)二維倒易截面上。（4）原子對(duì)電子的散射能力遠(yuǎn)高于它對(duì) X射線的散射能力（約高出四個(gè)數(shù)量級(jí)）2、倒易點(diǎn)陣與正點(diǎn)陣之間關(guān)系如何？倒易點(diǎn)陣與晶體的電子衍射斑點(diǎn)之間有何對(duì)應(yīng)關(guān)系？答：倒易點(diǎn)陣是在正點(diǎn)陣的基礎(chǔ)上三個(gè)坐標(biāo)軸各自旋轉(zhuǎn)90度而得到的。關(guān)系：零層倒易截面與電子衍射束是重合的，其余的截面是在電子衍射斑基礎(chǔ)上的放大或 縮小。3、用愛(ài)瓦爾德圖解法證明布拉格定律。答：作一個(gè)長(zhǎng)度等于1/入的矢量K0,使它平行于入射光束，并取該矢量的端點(diǎn) 0作

22、為倒 點(diǎn)陣的原點(diǎn)。然后用與矢量 K0相同的比例尺作倒點(diǎn)陣。以矢量 K0的起始點(diǎn)C為圓心，以 1/入為半徑作一球，則從（HKL）面上產(chǎn)生衍射的條件是對(duì)應(yīng)的倒結(jié)點(diǎn) HKL（圖中的P點(diǎn)） 必須處于此球面上，而衍射線束的方向即是C至P點(diǎn)的聯(lián)接線方向，即圖中的矢量K的方 向。當(dāng)上述條件滿足時(shí)，矢量（K- K0）就是倒點(diǎn)陣原點(diǎn)0至倒結(jié)點(diǎn)P （ HKL）的聯(lián)結(jié)矢量 0P,即倒格失R* HKL.于是衍射方程K- K0=R* HKL得到了滿足。即倒易點(diǎn)陣空間的衍射條件方程成立。又由 g*=R* HK ，2sin 0 1/ 入=g*， 2sin 0 1/ 入=1/d ，2dsin 0 =入，證畢。9、說(shuō)明多晶、單

23、晶及非單晶衍射花樣的特征及形成原理。答：?jiǎn)尉а苌浒呤橇銓拥挂c(diǎn)陣截面上的斑點(diǎn)，是有規(guī)律的斑點(diǎn)；多晶衍射斑是由多個(gè)晶 面在同一晶面族上構(gòu)成的斑點(diǎn)，構(gòu)成很多同心圓，每個(gè)同心圓代表一個(gè)晶帶；非晶衍射不 產(chǎn)生衍射斑，只有電子束穿過(guò)的斑點(diǎn)。第十一章晶體薄膜衍襯成像分析1、制備薄膜樣品的基本要求是什么？具體工藝過(guò)程如何？雙噴減薄與離子減薄各適用于制備什么樣品？答：1、基本要求：（1）薄膜樣品的組織結(jié)構(gòu)必須和大塊樣品的相同，在制備過(guò)程中，組 織結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化；（2）相對(duì)于電子束必須有足夠的“透明度”；（3）薄膜樣品應(yīng)有一定 的強(qiáng)度和剛度，在制備、夾持和操作過(guò)程中不會(huì)引起變形和損壞；（4）在樣品制備的過(guò)程中不

24、允許表面氧化和腐蝕。2、工藝為：（1）從實(shí)物或大塊試樣上切割厚度為0.3mm-0.5mm厚的薄皮；（2）樣品薄皮 的預(yù)先減薄，有機(jī)械法和化學(xué)法兩種；（3）最終減薄。3、 離子減?。?）不導(dǎo)電的陶瓷樣品；2）要求質(zhì)量高的金屬樣品；3）不宜雙噴電解的金 屬與合金樣品。雙噴減?。?）不易于腐蝕的裂紋端試樣；2）非粉末冶金樣式；3）組織中各相電解性能 相差不大的材料；4）不易于脆斷、不能清洗的試樣。2、什么是衍射襯度？它與質(zhì)厚襯度有什么區(qū)別？答：由于樣品中不同位向的晶體的衍射條件不同而造成的襯度差別叫做衍射襯度。質(zhì)厚襯 度是由于樣品不同微區(qū)間存在的原子序數(shù)或厚度的差異而形成的。4、什么是消光距離？影響

25、消光距離的主要物性參數(shù)和外界條件是什么？答：（1 ）由于衍射束與透射之間存在強(qiáng)烈的相互作用，晶體內(nèi)透射波與入射波的強(qiáng)度在晶 體深度方向上發(fā)生周期性的振蕩，此振蕩的深度周期叫消光距離。（2）影響因素：晶體特征，成像透鏡的參數(shù)。9、說(shuō)明孿晶與層錯(cuò)的襯度特征，并用各自的襯度形成原理加以解釋。答：（1）孿晶的襯度特征是：孿晶的襯度是平直的，有時(shí)存在臺(tái)階，且晶界兩側(cè)的晶粒通 常顯示不同的襯度，在傾斜的晶界上可以觀察到等厚條紋。（2）層錯(cuò)的襯度是電子束穿過(guò)層錯(cuò)區(qū)時(shí)電子波發(fā)生位相改變?cè)斐傻?。其一般特征是?）平行于薄膜表面的層錯(cuò)襯度特征為，在衍襯像中有層錯(cuò)區(qū)域和無(wú)層錯(cuò)區(qū)域?qū)⒊霈F(xiàn)不同的亮 度，層錯(cuò)區(qū)域?qū)@示為

26、均勻的亮區(qū)或暗區(qū)。2）傾斜于薄膜表面的層錯(cuò)，其襯度特征為層錯(cuò)區(qū)域出現(xiàn)平行的條紋襯度。3）層錯(cuò)的明場(chǎng)像，外側(cè)條紋襯度相對(duì)于中心對(duì)稱(chēng)，當(dāng)時(shí)，明場(chǎng)像外側(cè)條紋為亮襯度，當(dāng)時(shí)，外側(cè)條紋是暗的；而暗場(chǎng)像外側(cè)條紋相對(duì)于中心不對(duì)稱(chēng)， 外側(cè)條紋一亮一暗。4）下表面處層錯(cuò)條紋的襯度明暗場(chǎng)像互補(bǔ)，而上表面處的條紋襯度 明暗場(chǎng)不反轉(zhuǎn)。10、要觀察鋼中基體和析出相的組織形態(tài)，同時(shí)要分析其晶體結(jié)構(gòu)和共格界面的位向關(guān)系， 如何制備樣品？以怎樣的電鏡操作方式和步驟來(lái)進(jìn)行具體分析？答：把析出相作為第二相來(lái)對(duì)待，把第二相萃取出來(lái)進(jìn)行觀察，分析晶體結(jié)構(gòu)和位向關(guān)系； 利用電子衍射來(lái)分析，用選區(qū)光闌套住基體和析出相進(jìn)行衍射，獲得包括基

27、體和析出相的 衍射花樣進(jìn)行分析，確定其晶體結(jié)構(gòu)及位向關(guān)系。第十三章掃描電子顯微鏡1、電子束入射固體樣品作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生哪些信號(hào)？它們各具有什么特點(diǎn)？答：主要有六種：1）背散射電子：能量高；來(lái)自樣品表面幾百 nm深度范圍；其產(chǎn)額隨原子序數(shù)增大而增多.用作形貌分析，顯示原子序數(shù)稱(chēng)度，定性地用作成分分析2）二次電子：能量較低；對(duì)樣品表面狀態(tài)十分敏感。不能進(jìn)行成分分析主要用于分析樣品表面形貌。3）吸收電子：其襯度恰好和SE或BE信號(hào)調(diào)制圖像襯度相反；與背散射電子的襯度互補(bǔ)。吸 收電子能產(chǎn)生原子序數(shù)襯度，即可用來(lái)進(jìn)行定性的微區(qū)成分分析。4）透射電子：透射電子信號(hào)由微區(qū)的厚度、成分和晶體結(jié)構(gòu)決定 .可進(jìn)行微區(qū)成分分析。5）特征X射線：用特征值進(jìn)行成分分析，來(lái)自樣品較深的區(qū)域。6）俄歇電子：各元素的俄歇電子能量值很低；來(lái)自樣品表面 1 2nm范圍。它適合做表面分 析。2、掃描電鏡的分辨率受哪些因素影響？用不同信號(hào)成像時(shí)，其分辨率有何不同？所謂掃 描電鏡的分辨率是指用何種信號(hào)成像時(shí)的分辨率？答：在其他條件相同的情況下，電子束的束斑大小、檢測(cè)信號(hào)的類(lèi)型以及檢測(cè)部位的原子 序數(shù)是影響掃