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河北大学材料分析学考试

'河北大学材料分析学考试'
2012级材料工程专业硕士研究生“材料分析学”试题姓名一 王蒙 考试地点 考试日期 分数 一、填空题:(每小题3分,共3()分)1 .X射线的木质是 ,其波长介于紫外 光和 射线之间。按色散方式不同,电子探针微区分析X射线光谱仪分为波长色散谱仪 和能量色散谱仪两种,其英文简 写为 和 EDS 2 .下列英文缩写SEM、HRTEM、AFM、XRF、XPS、XRD、AES的中文含义分别是: 打描电 子显微镜、髙分辨率透射电镜、原子力显微镜、x射线荧光仪、x射线光电子能谱、x射线衍射、俄 歇电了能谱3. 1914年,由于 劳厄 在1912年发现了晶体对x射线会产生衍射 而获得诺贝尔物理学奖。该发现证明了 和品体结构的周期件 O4. 空间点阵与晶体结构关系:—晶体结构=如拉菲格"结构单元 o5. 晶格常数包括a、b、c和ex、B、y ,分别代表单胞的基矢 和 三基矢之间夹角 ;布拉菲格子的种类有 、 简单格子 、体心格子和」 O6. X射线强度定义是指: 单位时间内通过与衍射方向垂首的单位血积上的x射线光了数Id衍射方向反映了 晶胞人小及形状衍射强度反映了组成晶体的 原子种爻及原子在晶胞中的位置的不同 o表现在衍射结果上就是衍射线的 有无及强度人小 。7. 点阵分为 七大 晶系共 I?四种 布拉菲格子);空间对称群共有 230 — 种。它们分別属于 32 个点群°8. 波长为0.154 nm的X射线,其能量为 ;高能电子入射到样品,使样晶原子K壳层电子电离,L壳层电子跃迁辐射的X射线表示成 , 壳层电子跃迁辐射的X射线表示成 o9. 透射电镜显微图像的衬度主要分 质厚衬度、衍射衬度、相位衬度 等几种O10. X射线微区分析是用 作为激发源,测试的是 光谱。有彼窗探测器测量元素的范围是 Na-U ,无彼窗探测器测量元素的范围是 B-U二、简答:(共50分)1. 简述扫描电子显微镜的基本构成及成像原理,同透射电子显微镜相比有什么异同点?(10分) 答:基本构成:①电子枪;②磁透镜;③二次电子探测及成像系统;④真空系统;⑤控制系统 成像原理:二次电子成像。相同点:棊木构成上:都含有电子枪,真空系统,控制系统。不同点:透射电镜的基本构成述有聚光镜,物镜,中间透镜,投影镜,像的记录与观察。成像原理 也不同,透射电镜是靠透过样品的电子成像的。图像的衬度主耍来自电子的散射机制。2. 粉末衍射对样品制备有何要求?扫描电子显微观察对样品制备有何耍求(1 0分)答:粉末衍射对样品制备要求:粒度要均匀,粒度rr 10-2?10—4mm (250?350 R筛子),压片要 平,川力适度。 扫描电子显微镜对样品的要求:(1)尺寸要合适(厚度不超过5mm,直径不超过 1cm); (2)表面要清洁;(3)不含挥发性物质的干燥样品;(4)在真空中不变形;(5)样品表面要导电。3. X射线衍射仪器主要有哪儿部分组成?简述其衍射基本原理。(10分)答:主要有X射线光源、衍射信号检测系统及数据处理和打印图谱系统等儿部分构成;驹:x射线的波长和晶体内部原子面之间的间距相近,晶体可以作为X射线的空间衍射光栅, 即一朿X射线照射到物体上时,受到物体中原子的散射,每个原子都产牛散射波,这些波互相干涉, 结果就产生衍射。4. 在X衍射实验中,假定粉体尺寸是均匀分布的,可以利用Scherrer公式估算晶粒的尺寸,写出 Scherrer公式,并指出每项代表的含义。(6分)答:KADCosO九为所用单色x射线波长,e为入射线与某一晶而所成入射角,d为垂ft于这组晶面方向粒度尺寸, 卩为衍射线的半高宽。K为一常数,常数K 一般取0.89o5、简述能量色散谱仪(EDS)的组成及原理(6分)答:组成:①锂漂移硅探测器;②放人器;③多道分析器。原理:能量色散谱是将样品发射的不同能量的X射线(也就是不同波长的X射线),按照能量色散 开,形成X射线强度相对能量坐标的分布图,即能谱图。5.X射线衍射物相分析中,PDF粉末衍射卡是非常重耍的,参考下血的15-776卡片,简要解释卡片。(8分) 15-776d3. 393. 432. 215.393A12O3 ? 2SiO^Aluminum SilicateI/h100956050Rad. Cu心 A 1.5405 Filler Ni Dia. Cut off I/h DiffractometerRef. National Bureau of Standards (U? S. ) Monograph 25Set. 3(1964)</(A)I/hhklJ(A)I/hhkl5.393.7743. 4283. 3902. 8862. 6942. 5422.4282. 3932. 3082. 2922. 2062. 1212. 1061. 9691.9231.8871.8631.8411.79545089510020405014<242060258228<210<21102001202100012201111303100212011212303202210404001403113301.71251.70011. 69401. 59991. 57861. 56441. 54611. 52421. 50671.48111.47311. 46051. 44211. 42401. 40461. 39321. 3494 11. 3462 J1. 3356plus 246141020122235<2<2<281848<2612lines240321420041401141411331150510241421002250520112341440151tol. 0065Sys. Orthorhombic S. G. Pbam(55) ao 7. 5456 b°7. 6898 c(>2? 8842AO. 98124 CO. 37506a 0 y Z 3/4 Dx 3. 170Ref. Ibid. a 1. 637 n a) P 1. 641 /1. 652 Sign2V D mp Color ColorlessRef. Ibid.Sample was prepared at NBS by C. Robbins. Spec. a
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