1、.金材02級材料分析測試技術課程試卷答案一、 選擇題：（8分/每題1分）1. .當X射線將某物質原子的K層電子打出去后，L層電子回遷K層，多余能量將另一個L層電子打出核外，這整個過程將產生（D）。A. 光電子；B. 二次熒光；C. 俄歇電子；D. （A+C）2. 有一體心立方晶體的晶格常數是0.286nm，用鐵靶K（K=0.194nm）照射該晶體能產生（ B ）衍射線。A. 三條； B .四條； C. 五條；D. 六條。3. .最常用的X射線衍射方法是（ B ）。A. 勞厄法；B. 粉末多晶法；C. 周轉晶體法；D. 德拜法。4. .測定鋼中的奧氏體含量，若采用定量X射線物相分析，常用方法是（

2、C ）。A. 外標法；B. 內標法；C. 直接比較法；D. K值法。5. 可以提高TEM的襯度的光欄是（ B ）。A. 第二聚光鏡光欄；B. 物鏡光欄；C. 選區光欄；D. 其它光欄。6. 如果單晶體衍射花樣是正六邊形，那么晶體結構是（ D ）。A. 六方結構；B. 立方結構；C. 四方結構；D. A或B。7. .將某一衍射斑點移到熒光屏中心并用物鏡光欄套住該衍射斑點成像，這是（ C ）。A. 明場像；B. 暗場像；C. 中心暗場像；D.弱束暗場像。8. 僅僅反映固體樣品表面形貌信息的物理信號是（B ）。A. 背散射電子；B. 二次電子；C. 吸收電子；D.透射電子。二、 判斷題：（8分/每題

3、1分）1. 產生特征X射線的前提是原子內層電子被打出核外，原子處于激發狀態。（ ）2. 倒易矢量能唯一地代表對應的正空間晶面。（ ）3. 大直徑德拜相機可以提高衍射線接受分辨率，縮短暴光時間。（ ）4. X射線物相定性分析可以告訴我們被測材料中有哪些物相，而定量分析可以告訴我們這些物相的含量有什么成分。（ ）5. 有效放大倍數與儀器可以達到的放大倍數不同，前者取決于儀器分辨率和人眼分辨率，后者僅僅是儀器的制造水平。（ ）6. 電子衍射和X射線衍射一樣必須嚴格符合布拉格方程。（ ）7. 實際電鏡樣品的厚度很小時，能近似滿足衍襯運動學理論的條件,這時運動學理論能很好地解釋襯度像。（ ）8. 掃描電

4、子顯微鏡的襯度和透射電鏡一樣取決于質厚襯度和衍射襯度。（ ）三、 填空題：（14分/每2空1分）1. 電子衍射產生的復雜衍射花樣是高階勞厄斑、超結構斑點、二次衍射、孿晶斑點和菊池花樣。2. 當X射線管電壓低于臨界電壓僅可以產生 連續譜 X射線；當X射線管電壓超過臨界電壓就可以產生 連續譜X射線和 特征譜 X射線。3. 結構振幅用 F 表示，結構因素用表示，結構因素=0時沒有衍射我們稱結構消光或 系統消光 。對于有序固溶體，原本消光的地方會出現 弱衍射 。4. 電磁透鏡的像差包括球差、像散和色差。5. 衍射儀的核心是測角儀圓，它由 輻射源 、 試樣臺 和 探測器 共同組成 測角儀 。6. X射線

5、測定應力常用儀器有應力儀和衍射儀，常用方法有Sin2法和0-45法。7. 運動學理論的兩個基本假設是雙束近似和柱體近似。8. 電子探針包括波譜儀和能譜儀兩種儀器。四、 名詞解釋：（10分/每題2分）1. 形狀因子由于晶體形狀引起的衍射強度分布變化，又稱干涉函數。2. 聚焦圓試樣對入射X射線產生衍射后能聚焦到探測器上，此時輻射源、試樣和探測器三者位于同一個圓周上，這個圓稱之聚焦圓。3. 景深與焦長在成一幅清晰像的前提下，像平面不變，景物沿光軸前后移動的距離稱“景深”；景物不動，像平面沿光軸前后移動的距離稱“焦長”。4. 應變場襯度由于應變導致樣品下表面衍射波振幅與強度改變，產生的襯度稱應變場襯度

6、；襯度范圍對應應變場大小。5. 背散射電子入射電子被樣品原子散射回來的部分；它包括彈性散射和非彈性散射部分；背散射電子的作用深度大，產額大小取決于樣品原子種類和樣品形狀。五、 問答題：（36分/每題9分）1. X射線學有幾個分支？每個分支的研究對象是什么？答：X射線學有三個分支：X射線透射學，X射線衍射學，X射線光譜學。X射線透射學研究X射線透過物質后的強度衰減規律，由此可以研究探測物體內部形貌與缺陷；X射線衍射學研究晶體對X射線的衍射規律，由此可以通過X射線衍射研究晶體結構與進行物相分析等；X射線光譜學研究特征X射線與物質元素的關系，由此可以根據特征X射線分析樣品組成。2. 圖題為某樣品德拜

7、相（示意圖），攝照時未經濾波。巳知1、2為同一晶面衍射線，3、4為另一晶面衍射線試對此現象作出解釋答：根據衍射圖發現每個晶面都有兩條衍射線，說明入射線存在兩個波長。由于沒有采用濾波裝置，那么很可能是K、K共同衍射的結果。3. 分別說明成像操作與衍射操作時各級透鏡（像平面與物平面）之間的相對位置關系，并畫出光路圖。答：成像操作時中間鏡是以物鏡的像作為物成像，然后由投影鏡進一步放大投到熒光屏上，即中間鏡的物平面與物鏡的像平面重合；衍射操作是以物鏡的背焦點作為物成像，然后由投影鏡進一步放大投到熒光屏上，即中間鏡的物平面與物鏡的背焦面重合。入圖所示：4. 電子束和固體樣品作用時會產生哪些信號？它們各具

8、有什么特點？答：背散射電子。背散射電于是指被固體樣品中的原子核反彈回來的一部分入射電子。其中包括彈性背散射電子和非彈性背散射電子。背散射電子的產生范圍深，由于背散射電子的產額隨原子序數的增加而增加，所以，利用背散射電子作為成像信號不僅能分析形貌特征，也可用來顯示原子序數襯度，定性地進行成分分析。二次電子。二次電子是指被入射電子轟擊出來的核外電子。二次電子來自表面50-500 的區域，能量為0-50 eV。它對試樣表面狀態非常敏感，能有效地顯示試樣表面的微觀形貌。吸收電子。入射電子進入樣品后，經多次非彈性散射，能量損失殆盡（假定樣品有足夠厚度，沒有透射電子產生），最后被樣品吸收。若在樣品和地之間

9、接入一個高靈敏度的電流表，就可以測得樣品對地的信號。若把吸收電子信號作為調制圖像的信號，則其襯度與二次電子像和背散射電子像的反差是互補的。透射電子。如果樣品厚度小于入射電子的有效穿透深度，那么就會有相當數量的入射電子能夠穿過薄樣品而成為透射電子。樣品下方檢測到的透射電子信號中，除了有能量與入射電子相當的彈性散射電子外，還有各種不同能量損失的非彈性散射電子。其中有些待征能量損失DE的非彈性散射電子和分析區域的成分有關，因此，可以用特征能量損失電子配合電子能量分析器來進行微區成分分析。特征X射線。特征X射線是原子的內層電子受到激發以后，在能級躍遷過程中直接釋放的具有特征能量和波長的一種電磁波輻射。

10、如果用X射線探測器測到了樣品微區中存在某一特征波長，就可以判定該微區中存在的相應元素。俄歇電子。如果原子內層電子能級躍遷過程中釋放出來的能量DE不以X射線的形式釋放，而是用該能量將核外另一電子打出，脫離原子變為二次電子，這種二次電子叫做俄歇電子。俄歇電子是由試樣表面極有限的幾個原于層中發出的，這說明俄歇電子信號適用于表層化學成分分析。六、 綜合題：（24分/每題12分）1. 什么厚度的鎳濾波片可將CuK輻射的強度降低至入射時的70？如果入射X射線束中K和K強度之比是5：1，濾波后的強度比是多少？已知m49.03cm2g，m290cm2g,Ni=8.9g/cm3。解：一、設厚度為X，那么有，則。又，答8.17m的鎳片可以使強度降低70%；這樣的濾波片可以使K和K強度之比是5：1，濾波后為29：1。2. 下圖為18Cr2N4WA經900油淬后在透射電鏡下攝得的選區電子衍射花樣示意圖，衍射花樣中有馬氏體和奧氏體兩套斑點，請對其指數斑點進行標定。（詳細寫出標定步驟和注意