《材料分析測(cè)試技術(shù)》試卷(答案)

《材料分析測(cè)試技術(shù)》試卷（答案）一、 填空題（20分，每空一分X射線管主要由 陽極 、陰極 、和 窗口構(gòu)成。X射線透過物質(zhì)時(shí)產(chǎn)生的物理效應(yīng)有：散射、光電效應(yīng)、透射X射線和 熱 。德拜照相法中的底片安裝方法有：正裝 、反裝和 偏裝 三種。X射線物相分析方法分：定性分析和 定量 分析兩種；測(cè)鋼中殘余氏體的直接比較法就屬于其中的定量 分析方法。透射電子顯微鏡的分辨率主要受衍射效應(yīng)和 像差兩因素影響。今天復(fù)型技術(shù)主要應(yīng)用于 萃取復(fù)型來揭取第二相微小顆粒進(jìn)行分析。電子探針包括波譜儀 和 能譜儀成分分析儀器。掃描電子顯微鏡常用的信號(hào)是 二次電子 和 背散射電子二、 選擇題（8分，每題一分）X射線衍射方法中最常用的方法是（b 。勞厄法；b．粉末多晶法；c．周轉(zhuǎn)晶體法。已知X光管是銅靶，應(yīng)選擇的濾波片材料是（b 。a．Co；b.Ni；c.Fe。X射線物相定性分析方法中有三種索引，如果已知物質(zhì)名時(shí)可以采用（cab.芬克無機(jī)數(shù)值索引；c.戴維無機(jī)字母索引。能提高透射電鏡成像襯度的可動(dòng)光闌是（ b 。第二聚光鏡光闌；b.物鏡光闌；c.選區(qū)光闌。透射電子顯微鏡中可以消除的像差是（b 。球差；b.像散；c.色差?？梢詭椭覀児烙?jì)樣品厚度的復(fù)雜衍射花樣是（a 。高階勞厄斑點(diǎn)；b.超結(jié)構(gòu)斑點(diǎn)；c.二次衍射斑點(diǎn)。電子束與固體樣品相互作用產(chǎn)生的物理信號(hào)中可用于分析1nm厚表層成分信號(hào)是（b 。背散射電子；b.俄歇電子；c.X射線。中心暗場(chǎng)像的成像操作方法是（c 。bc中心并以物鏡光欄套住透射斑。三、 問答題（24分，每題8分）X射線衍射儀法中對(duì)粉末多晶樣品的要求是什么？答：X射線衍射儀法中樣品是塊狀粉末樣品，首先要求粉末粒度要大小適中，在1um-5um之間；其次粉末不能有應(yīng)力和織構(gòu)；最后是樣品有一個(gè)最佳厚度（t=分析型透射電子顯微鏡的主要組成部分是哪些？它有哪些功能？在材料科學(xué)中有什么應(yīng)用？答：透射電子顯微鏡的主要組成部分是：照明系統(tǒng)，成像系統(tǒng)和觀察記錄系統(tǒng)。透射電鏡有兩大主要功能，即觀察材料內(nèi)部組織形貌和進(jìn)行電子衍射以了解選區(qū)的晶體結(jié)構(gòu)。分析型透鏡除此以外還可以增加特征X射線探頭、二次電子探頭等以增加成分分析和表面形貌觀察功能。改變樣品臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)高溫、低溫和拉伸狀態(tài)下進(jìn)行樣品分析。透射電子顯微鏡在材料科學(xué)研究中的應(yīng)用非常廣泛?？梢赃M(jìn)行材料分析材料失效原因、剖析材料成分、組成及經(jīng)過的加工工藝等。氏矢量？答：所謂缺陷的不可見性判據(jù)是指當(dāng)晶體缺陷位移矢量所引起的附加相位角正好是π的整數(shù)倍時(shí)，有缺陷部分和沒有缺陷部分的樣品下表面衍射強(qiáng)度相同，因此沒有襯度差別，故而看不缺陷。利用缺陷的不可見性判據(jù)可以來確定位錯(cuò)的布氏矢量。具體做法是g1，使得位錯(cuò)不可見。g1和位錯(cuò)布氏矢量垂直；再選擇另一個(gè)操作反射g2可見；那么g1×g2就等于位錯(cuò)布氏矢量b。四、 證明題：20分證明衍射分析中的厄瓦爾德球圖解與布拉格方程等價(jià)。X射線的波長(zhǎng)λ的倒數(shù)為半徑作一球（厄瓦爾德球，將試樣放O處，入射線經(jīng)試樣與球相交于O*；以O(shè)*為倒易原點(diǎn)，若任一倒易點(diǎn)GG證明：如圖，令入射方向矢量為（k=1λ，衍射方向矢量為kg=2ksinθ?！遟=1/d；k=1/λ，∴2dsinθ=λ。即厄瓦爾德球圖解與布拉格方程等價(jià)。作圖并證明公式：Rd=Lλ。1/λ為半徑作厄瓦爾德球面，入射線經(jīng)試樣O與厄瓦爾德球面O*點(diǎn)，與熒光屏交于O，GA點(diǎn)。O*Gg，O，A=R，OO，=L。∵透射電子顯微鏡的孔徑半角很?。?-3°）∴可近似認(rèn)為g//R有⊿OO*G≌⊿OOO*/L=g/ROO*=1/λ，g=1/d得：Rd=Lλ五、 綜合題（28分）為使Cukα線的強(qiáng)度衰減1/2，需要多厚的Ni濾波片？（Ni的μ=49.2/c2-1,ρ=8.9/gc-3（10分）解：根據(jù)強(qiáng)度衰減公式I=I0e-μmρX1/2=e-49.2*8.9XX=ln2/49.2*8.9=15.83umLλ=17.00mm?（10）解：已知1234有R2=70.8964R2=141.1344R2=210.8304R2=283.5856；123456R2=356.4544；R2=419.8401。56R2/R2=2/R2=2/R2=2/R2=2/R

2=5.02；1 1 2 1 3 1 4 1 5 1R2/R2=5.92。6 1N數(shù)列為：1：2：3：4：5：6。由于金屬材料中很少是簡(jiǎn)單立方結(jié)構(gòu)，故考慮N數(shù)列為：2：4：6：8：10：12。這是體心立方晶體結(jié)構(gòu)，其值對(duì)應(yīng)的晶面族指數(shù)是：110；200；211；220；310；222。Rd=Lλ，有d1=2.019；d2=1.431；d3=1.171；d4=1.009；d5=0.900；d6=0.829。h2k2h2k2l2a=2.86?X射線衍射有何異同？（8分）X（或基本滿足）方程作為產(chǎn)生衍