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现代分析测试技术5

材料分析报告测试技术复习题二

材料分析测试技术 一、名词解释(共有20分,每小题2分。) 1. 辐射的发射:指物质吸收能量后产生电磁辐射的现象。 2. 俄歇电子:X射线或电子束激发固体中原子内层电子使原子电离,此时原子(实际是离子)处于激发 态,将发生较外层电子向空位跃迁以降低原子能量的过程,此过程发射的电子。 3. 背散射电子:入射电子与固体作用后又离开固体的电子。 4. 溅射:入射离子轰击固体时,当表面原子获得足够的动量和能量背离表面运动时,就引起表面粒 子(原子、离子、原子团等)的发射,这种现象称为溅射。 5. 物相鉴定:指确定材料(样品)由哪些相组成。 6. 电子透镜:能使电子束聚焦的装置。 7. 质厚衬度:样品上的不同微区无论是质量还是厚度的差别,均可引起相应区域透射电子强度的改 变,从而在图像上形成亮暗不同的区域,这一现象称为质厚衬度。 8. 蓝移:当有机化合物的结构发生变化时,其吸收带的最大吸收峰波长或位置(?最大)向短波方 向移动,这种现象称为蓝移(或紫移,或“向蓝”)。 9. 伸缩振动:键长变化而键角不变的振动,可分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动。

10. 差热分析:指在程序控制温度条件下,测量样品与参比物的温度差随温度或时间变化的函数关系 的技术。 二、填空题(共20分,每小题2分。) 1. 电磁波谱可分为三个部分,即长波部分、中间部分和短波部分,其中中间部分包括(红外线)、 (可见光)和(紫外线),统称为光学光谱。 2. 光谱分析方法是基于电磁辐射与材料相互作用产生的特征光谱波长与强度进行材料分析的方法。 光谱按强度对波长的分布(曲线)特点(或按胶片记录的光谱表观形态)可分为(连续)光谱、(带状)光谱和(线状)光谱3类。 3. 分子散射是入射线与线度即尺寸大小远小于其波长的分子或分子聚集体相互作用而产生的散射。 分子散射包括(瑞利散射)与(拉曼散射)两种。 4. X射线照射固体物质(样品),可能发生的相互作用主要有二次电子、背散射电子、特征X射线、俄 歇电子、吸收电子、透射电子 5. 多晶体(粉晶)X射线衍射分析的基本方法为(照相法)和(X射线衍射仪法)。 6. 依据入射电子的能量大小,电子衍射可分为(高能)电子衍射和(低能)电子衍射。依据 电子束是否穿透样品,电子衍射可分为(投射式)电子衍射与(反射式)电子衍射。

现代分析测试技术论文

西安科技大学研究生考试试卷 学号______ ________ 研究生姓名______ ________ 班级______ ________ 考试科目______ ________ 考试日期________ ______ 课程学时_______ _______ 开(闭)卷________ ______

现代分析测试技术在煤热解催化剂制备中 的应用 摘要:现代分析测试技术在化工生产的研究中占据着重要的地位,本文主要讨论X射线荧光分析(XRF)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)在制备煤热解催化剂中的应用。 关键词:XRF、XRD、SEM、煤热解催化剂、应用 Abstract: the modern analysis determination technique in the study of chemical production occupies the important position, this article focuses on the application of X-ray fluorescence analysis (XRF), X-ray diffraction analysis (XRD) and scanning electron microscope (SEM) in the preparation of the coal pyrolysis catalyst. Key words:XRF, XRD, SEM, the coal pyrolysis catalyst, application 1、引言 现代分析测试技术是化学、物理等多种学科交叉发展、前沿性应用以及合而为一的综合性科学研究手段,主要研究物质组成、状态和结构,也是其它学科获取相关化学信息的科学研究手段与途径,因此想要获得准确有效的实验数据就必须能够正确的运用各种分析测试 手段,对化工类学生更是如此。本次论文主要对煤热解催化剂制备过程中用到的分析测试技术手段进行论述。在煤热解催化剂制备中用到的分析测试手段主要有X射线荧光分析、X射线衍射分析、扫描电子显

现代材料测试技术试题答案

一、X射线物相分析的基本原理与思路 在对材料的分析中我们大家可能比较熟悉对它化学成分的分析,如某一材料为Fe96.5%,C 0.4%,Ni1.8%或SiO2 61%, Al2O3 21%,CaO 10% ,FeO 4%等。这是材料成分的化学分析。 一个物相是由化学成分和晶体结构两部分所决定的。X射线的分析正是基于材料的晶体结构来测定物相的。 X射线物相分析的基本原理是什么呢? 每一种结晶物质都有自己独特的晶体结构,即特定点阵类型、晶胞大小、原子的数目和原子在晶胞中的排列等。因此,从布拉格公式和强度公式知道,当X射线通过晶体时,每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样,它们的特征可以用各个反射晶面的晶面间距值d和反射线的强度来表征。 其中晶面网间距值d与晶胞的形状和大小有关,相对强度I则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。 衍射花样有两个用途: 一是可以用来测定晶体的结构,这是比较复杂的; 二是用来测定物相。 所以,任何一种结晶物质的衍射数据d和I是其晶体结构的必然反映,因而可以根据它们来鉴别结晶物质的物相,分析的思路将样品的衍射花样与已知标准物质的衍射花样进行比较从中找出与其相同者即可。 X射线物相分析方法有: 定性分析——只确定样品的物相是什么? 包括单相定性分析和多相定性分析定量分析——不仅确定物相的种类还要分析物相的含量。 二、单相定性分析 利用X射线进行物相定性分析的一般步骤为: ①用某一种实验方法获得待测试样的衍射花样; ②计算并列出衍射花样中各衍射线的d值和相应的相对强度I值; ③参考对比已知的资料鉴定出试样的物相。 1、标准物质的粉末衍射卡片 标准物质的X射线衍射数据是X射线物相鉴定的基础。为此,人们将世界上的成千上万种结晶物质进行衍射或照相,将它们的衍射花样收集起来。由于底片和衍射图都难以保存,并且由于各人的实验的条件不同(如所使用的X射线波长不同),衍射花样的形态也有所不同,难以进行比较。因此,通常国际上统一将这些衍射花样经过计算,换算成衍射线的面网间距d值和强度I,制成卡片进行保存。

材料现代分析方法结课论文

西安理工大学 结 课 论 文 课程名称:材料现代分析方法 代课教师:卢正欣 姓名:李晨薇 专业:材料加工工程 学号:1208050399

目录 摘要 (1) 第1章扫描电子显微镜构造及原理 (2) 1.1构造 (2) 1.2工作原理 (2) 第2章材料的组织形貌观察 (4) 2.1断口分析 (4) 2.2镀层表面形貌分析和深度检测 (4) 2.3微区化学成分分析 (4) 第3章 SEM的缺陷 (6) 第4章结论 (7)

扫描电子显微镜的原理及其在材料上的应用 摘要 20世纪60年代中期扫描电子显微镜(SEM)的出现,使人类观察微小物质的能力有了质的飞跃。相对于光学显微镜,SEM在分辨率、景深及微分析等方面具有巨大优越性,因而发展迅速,应用广泛。随着科学技术的发展,使SEM 的性能不断提高,使用的范围也逐渐扩大。 近年来,随着现代科学技术的不断发展,相继开发了环境扫描电子显微镜(ESEM)、扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM)等其他一些新的电子显微技术,这些技术的出现,显示了电子显微技术近年来自身得到了巨大的发展,尤其是大大扩展了电子显微技术的适用范围和应用领域。在材料科学中的应用使材料科学研究得到了快速发展,取得了许多新的研究成果。

第1章扫描电子显微镜构造及原理 1.1构造 扫描电子显微镜由以下基本部分组成(如 图1-1所示):产生电子束的柱形镜筒,电子束 与样品发生相互作用的样品室,检测样品室所 产生信号的探头,以及将信号变图像的数据处 理与显示系统。 镜筒顶端电子枪发射出的电子由静电场 引导,沿镜筒向下加速。在镜筒中,通过一系 列电磁透镜将电子束聚焦并射向样品。靠近镜 筒底部,在样品表面上方,扫描线圈使电子束 以光栅扫描方式偏转。最后一级电磁透镜把电 子束聚焦成一个尽可能小的斑点射入样品,从而激发出各种成像信号,其强弱随样品表面的形貌和组成元素不同而变化。仪器(具有数字成像能力)将探头送来的信号加以处理并送至显示屏,即可显示出样品表面各点图像。图1-1 扫描电子显微镜结构原理框图 1.2工作原理 扫描电镜是在加速高压作用下将电子枪发射的电子经过多级电磁透镜汇集成细小的电子束。在试样表面进行扫描,激发出各种信息,通过这些信息的接收、放大和显示成像,以便对试样表面进行分析。入射电子与试样相互作用产生如表一所示的信息种类。 表一扫描电镜中主要信号及其功能 这些信息的二维强度分布随试样表面的 特征面变(这些特征有表面形貌、成分、晶体 取向、电磁特性等),是将各种探测器收集到 的信息按顺序、成比率地转换成视频信号,在 传送到同步扫描的显像管并调制其亮度,就可

(完整word版)教案-材料现代分析测试方法

西南科技大学 材料科学与工程学院 教师教案 教师姓名:张宝述 课程名称:材料现代分析测试方法 课程代码:11319074 授课对象:本科专业:材料物理 授课总学时:64 其中理论:64 实验:16(单独开课) 教材:左演声等. 材料现代分析方法. 北京工业大 学出版社,2000 材料学院教学科研办公室制

2、简述X射线与固体相互作用产生的主要信息及据此建立的主要分析方法。 章节名称第三章粒子(束)与材料的相互作用 教学 时数 2 教学目的及要求1.理解概念:(电子的)最大穿入深度、连续X射线、特征X射线、溅射;掌握概念:散射角(2 )、电子吸收、二次电子、俄歇电子、背散射电子、吸收电流(电子)、透射电子、二次离子。 2.了解物质对电子散射的基元、种类及其特征。 3.掌握电子与物质相互作用产生的主要信号及据此建立的主要分析方法。 4.掌握二次电子的产额与入射角的关系。 5.掌握入射电子产生的各种信息的深度和广度范围。 6.了解离子束与材料的相互作用及据此建立的主要分析方法。 重点难点重点:电子的散射,电子与固体作用产生的信号。难点:电子与固体的相互作用,离子散射,溅射。 教学内容提要 第一节电子束与材料的相互作用 一、散射 二、电子与固体作用产生的信号 三、电子激发产生的其它现象第二节离子束与材料的相互作用 一、散射 二、二次离子 作业一、教材习题 3-1电子与固体作用产生多种粒子信号(教材图3-3),哪些对应入射电子?哪些是由电子激发产生的? 图3-3入射电子束与固体作用产生的发射现象 3-2电子“吸收”与光子吸收有何不同? 3-3入射X射线比同样能量的入射电子在固体中穿入深度大得多,而俄歇电子与X光电子的逸出深度相当,这是为什么? 3-8配合表面分析方法用离子溅射实行纵深剖析是确定样品表面层成分和化学状态的重要方法。试分析纵深剖析应注意哪些问题。 二、补充习题 1、简述电子与固体作用产生的信号及据此建立的主要分析方法。 章节第四章材料现代分析测试方法概述教学 4

材料分析测试技术-习题

第一章 1.什么是连续X射线谱?为什么存在短波限λ0? 答:对X射线管施加不同的电压,再用适当的方法去测量由X射线管发出的X射线的波长和强度,便会得到X射线强度与波长的关系曲线,称之为X射线谱。在管电压很低,小于20kv时的曲线是连续的,称之为连续谱。大量能量为eV的自由电子与靶的原子整体碰撞时,由于到达靶的时间和条件不同,绝大多数电子要经过多次碰撞,于是产生一系列能量为hv的光子序列,形成连续的X射线谱,按照量子理论观点,当能量为eV的电子与靶的原子整体碰撞时,电子失去自己的能量,其中一部分以光子的形式辐射出去,在极限情况下,极少数的电子在一次碰撞中将全部的能量一次性转化为一个光量子,这个光量子具有最高的能量和最短的波长,即λ0。 2.什么是特征X射线?它产生的机理是什么?为什么存在激发电压Vk? 答:当X射线管电压超过某个临界值时,在连续谱的某个波长处出现强度峰,峰窄而尖锐,这些谱线之改变强度,而峰位置所对应的波长不便,即波长只与靶的原子序数有关,与电压无关,因为这种强度峰的波长反映了物质的原子序数特征,故称为特征X射线,由特征X射线构成的X射线谱叫做特征X射线谱。 它的产生是与阳极靶物质的原子结构紧密相关当外来的高速粒子(电子或光子)的动能足够大时,可以将壳层中的某个电子击出,或击到原子系统之外,击出原子内部的电子形成逸出电子,或使这个电子填补到未满的高能级上。于是在原来位置出现空位,原子系统处于激发态,高能级的电子越迁到该空位处,同时将多余的能量e=hv=hc/λ释放出来,变成光电子而成为德特征X射线。 由于阴极射来的电子欲击出靶材的原子内层电子,比如k层电子,必须使其动能大于k 层电子与原子核的结合能Ek或k层的逸出功Wk。即有eV k=1/2mv2〉-Ek=Wk,故存在阴极电子击出靶材原子k电子所需要的临界激发电压Vk。 3、X射线与物质有哪些互相作用? 答;X射线的散射:相干散射,非相干散射 X射线的吸收:二次特征辐射(当入射X射线的能量足够大时,会产生二次荧光辐射); 光电效应:这种以光子激发原子所产生的激发和辐射过程;俄歇效应:当内层电子被击出成为光电子,高能级电子越迁进入低能级空位,同时产生能量激发高层点成为光电子。 4、线吸收系数μl和质量吸收系数μm的含义 答:线吸收系数μl:在X射线的传播方向上,单位长度的X射线强度衰减程度[cm-1](强度为I的入射X射线在均匀物质内部通过时,强度的衰减率与在物质内通过的距离x成正步-dI/I=μdx,强度的衰减与物质内通过的距离x成正比)。与物质种类、密度、波长有关。质量吸收系数μm:他的物理意义是单位重量物质对X射线的衰减量,μ/P=μm[cm2/g]与物质密度和物质状态无关,而与物质原子序数Z和μm=kλ3Z3,X射线波长有关。 5、什么是吸收限?为什么存在吸收限? 答:1)当入射光子能量hv刚好击出吸收体的k层电子,其对应的λk为击出电子所需要的入射光的最长波长,在光电效应产生的条件时,λk称为k系激发限,若讨论X射线的被物质吸收时,λk又称为吸收限。 当入射X射线,刚好λ=λk时,入射X射线被强烈的吸收。当能量增加,即入射λ〉λk时,吸收程度小。

现代测试技术应用_论文

现代测试技术在液压缸设计中的应用 摘要:随着自动化技术的高速发展及其对测试技术要求的不断提高,从而使测试技术作为一种新产品开发的重要手段,可以有效缩短新产品研发周期,提高产品研发成功率。本文以液压缸缓冲设计为例,介绍测试技术在液压缸中的应用。结果表明,采用测试技术能够直观、量化缓冲性能指标及结果,并能进行改进前后性能的对比,缩短了元件满足主机性能需要的试制周期。最后,通过对工程机械的研发过程的总结,提出现代测试技术的主要任务及其发展方向。 关键词:测试技术,液压缸,智能化,集成化,网络化 1 引言 我国工程机械主机技术仍落后于发达国家,为其配套的关键液压元件是制约其发展的主要因素,尽快缩短与国外技术的差距,已在行业形成共识。 随着自动化技术的高速发展,仪器及检测技术已成为促进当代生产的主流环节,同时也是生产过程自动化和经营管理现代化的基础,没有性能好、精度高、质量可靠的仪器测试到各种有关的信息,要实现高水平的自动化就是一句空话。因此,借鉴测试技术与传感技术在工程技术的成功应用,在液压件开发领域中引入测试技术的理念,将大幅度提高国产液压件的发展速度。 液压缸作为主要的执行元件,在某些主机上对其缓冲性能要求越来越高。利用较好的缓冲结构延长液压缸的寿命越来越受到关注。本文介绍利用测试与传感技术建立计算机辅助测试系统,如何研究液压缸缓冲结构的设计和定型。利用测试结果,调节液压缸缓冲参数和节流孔参数。通过测试不同工况下缓冲腔工作压力及行程等参数,实现仿真设计,确保样机性能验证结果的可信度。 2 测试技术及传感技术 在传统的产品开发模式中,进行产品的改进是被动的,是由主机厂使用过程中发现问题、提出问题并反馈,得到信息后再进行设计改进的。鉴于传统产品开发模式耗费开发周期时间长,被动改进,我们提出了新型产品开发模式如图1。 图1 新型产品开发模式 结合自身的需求,我们开发出一套适用于液压缸缓冲结构研发过程中的计算机辅助测试系统。图2为计算机辅助测试系统的构成示意图,由液压系统传感器和数据采集系统组成,被测液压缸为带缓冲的液压缸,在主机上进行规定动作试验,采用多功能数据采集模块及数据采集软件,完成两腔压力( 缓冲压力或工作压力) 位移-时间的采集和测量。

现代分析测试技术

X射线荧光分析 X-Ray Fluorescence X射线的产生和特点 特征X射线 L壳层由L1、L2、L3三个子能级构成;M壳层由五个子能级构成;电子跃迁必须服从选择定则N壳层由七个子能级构成; X射线的特点: ?波粒二象性 ?直线传播,折射率约为1 ?具有杀伤力 ?具有光电效应 ?散射现象

–相干散射:散射线能量不变,与入射线相互干涉。 –不相干散射:入射线部分能量传递给原子,散射线波长变长,与入射线不相互干涉。 ?吸收现象 X射线的吸收现象 ?X射线在穿过被照射物体时,因散射、光电效应、热损耗的影响,出现强度衰减的现象,称为X射线的吸收。与物质的厚度、密度、入射线强度有关。 突变点λ(波长)称为吸收 限 原因:X射线将对应能级的 电子轰出,使光子大量吸收。?X射线吸收现象的应用 ?阳极靶镀层,获得单色X射线 ?X荧光的特点 荧光X射线的最大特点是只发射特征X射线而不产生连续X射线。试样激发态释放能量时还可以被原子内部吸收继而逐出较外层的另一个次级光电子,此种现象称为俄歇效应。被逐出的电子称为俄歇电子。俄歇电子的能量也是特征的,但不同于次级X射线。 ?波长色散型X荧光光谱仪 ?分析原理 当荧光X射线以入射角θ射到已知晶面间距离d的晶体(如LiF)的晶面上时,发生衍射现象。根据晶体衍射的布拉格公式λ∝dsinθ可知,产生衍射的入射光的波长λ与入射角θ有特定的对应关系。逐渐旋转晶面用以调整荧光X射线的入射角从0°至90°,在2 θ角度的方向上,可依次检测到不同λ的荧光X射线相应的强度,即得到试样中的系列荧光X射线强度与2 θ关系的X射线荧光光谱图 X射线衍射分析 X Ray Diffraction X射线衍射的理论基础

材料现代分析与测试技术论文

材料现代分析与测试技术论文 (1)X射线单晶体衍射仪(X-ray single crystal diffractometer,简写为XRD) 原理:根据布拉格公式:2dsinθ=λ可知,对于一定的晶体,面间距d一定,有两种途径可以使晶体面满足衍射条件,即改变波长λ或改变掠射角θ。X射线照射到某矿物晶体的相邻网面上,发生衍射现象。两网面的衍射产生光程差ΔL=2dsinθ,当ΔL等于X射线波长的整数倍nλ(n为1、2、3….,λ为波长)时,即当2dsinθ=nλ时,干涉现象增强,从而反映在矿物的衍射图谱上。不同矿物具有不同的d值。X射线分析法就是利用布拉格公式并根据x射线分析仪器的一些常数和它所照出的晶体结构衍射图谱数据,求出d,再根据d值来鉴定被测物。 主要功能:收集晶体衍射数据以及进一步确定晶体结构,过程主要包括:挑选样品,上机,确定晶胞参数,设定参数进行数据收集,数据还原,结构解析。(2)光学显微镜(Optical Microscopy ,简写为OM) 基本原理:显微镜是利用凸透镜的放大成像原理,将人眼不能分辨的微小物体放大到人眼能分辨的尺寸,其主要是增大近处微小物体对眼睛的张角(视角大的物体在视网膜上成像大),用角放大率M表示它们的放大本领。因同一件物体对眼睛的张角与物体离眼睛的距离有关,所以一般规定像离眼睛距离为25厘米(明视距离)处的放大率为仪器的放大率。显微镜观察物体时通常视角甚小,因此视角之比可用其正切之比代替。 显微镜放大原理光路图 显微镜由两个会聚透镜组成,光路图如图所示。物体AB经物镜成放大倒立的实像A1B1,A1B1位于目镜的物方焦距的内侧,经目镜后成放大的虚像A2B2于明视距离处。 主要功能:把人眼所不能分辨的微小物体放大成像,以供人们提取微细结构信息。(3)扫描式电子显微镜(scanning electron microscope,简写SEM)

材料分析测试技术试卷答案

《材料分析测试技术》试卷(答案) 一、填空题:(20分,每空一分) 1. X射线管主要由阳极、阴极、和窗口构成。 2. X射线透过物质时产生的物理效应有:散射、光电效应、透射X射线、和热。 3. 德拜照相法中的底片安装方法有:正装、反装和偏装三种。 4. X射线物相分析方法分:定性分析和定量分析两种;测钢中残余奥氏体的直接比较法就属于其中的定量分析方法。 5. 透射电子显微镜的分辨率主要受衍射效应和像差两因素影响。 6. 今天复型技术主要应用于萃取复型来揭取第二相微小颗粒进行分析。 7. 电子探针包括波谱仪和能谱仪成分分析仪器。 8. 扫描电子显微镜常用的信号是二次电子和背散射电子。 二、选择题:(8分,每题一分) 1. X射线衍射方法中最常用的方法是( b )。 a.劳厄法;b.粉末多晶法;c.周转晶体法。 2. 已知X光管是铜靶,应选择的滤波片材料是(b)。 a.Co ;b. Ni ;c. Fe。 3. X射线物相定性分析方法中有三种索引,如果已知物质名时可以采用(c )。 a.哈氏无机数值索引;b. 芬克无机数值索引;c. 戴维无机字母索引。 4. 能提高透射电镜成像衬度的可动光阑是(b)。 a.第二聚光镜光阑;b. 物镜光阑;c. 选区光阑。 5. 透射电子显微镜中可以消除的像差是( b )。 a.球差;b. 像散;c. 色差。 6. 可以帮助我们估计样品厚度的复杂衍射花样是(a)。 a.高阶劳厄斑点;b. 超结构斑点;c. 二次衍射斑点。 7. 电子束与固体样品相互作用产生的物理信号中可用于分析1nm厚表层成分的信号是(b)。 a.背散射电子;b.俄歇电子;c. 特征X射线。 8. 中心暗场像的成像操作方法是(c)。 a.以物镜光栏套住透射斑;b.以物镜光栏套住衍射斑;c.将衍射斑移至中心并以物镜光栏套住透射斑。 三、问答题:(24分,每题8分) 1.X射线衍射仪法中对粉末多晶样品的要求是什么? 答:X射线衍射仪法中样品是块状粉末样品,首先要求粉末粒度要大小 适中,在1um-5um之间;其次粉末不能有应力和织构;最后是样品有一 个最佳厚度(t =

现代材料测试技术作业

现代材料测试技术 作业

第一章X射线衍射分析 一、填空题 1、X射线从本质上说,和无线电波、可见光、γ射线一样,也是一种。 2、尽管衍射花样可以千变万化,但是它们的基本要素只有三个:即、、。 3、在X射线衍射仪法中,对X射线光源要有一个基本的要求,简单地说,对光源的基本要求是、、。 4、利用吸收限两边相差十分悬殊的特点,可制作滤波片。 5、测量X射线衍射线峰位的方法有六种,它们分别是、、 、、、。 6、X射线衍射定性分析中主要的检索索引的方法有三种,它们分别是、 、。 7、特征X射线产生的根本原因是。 8、X射线衍射定性分析中主要的检索索引的方法有三种,它们分别是、 和字顺索引。 9、X射线衍射仪探测器的扫描方式可分、、三种。 10、实验证明,X射线管阳极靶发射出的X射线谱可分为两类:和 11、当X射线穿过物质时,由于受到散射,光电效应等的影响,强度会减弱,这种现象称为。 12、用于X射线衍射仪的探测器主要有、、、,其中和应 用较为普遍。 13、X射线在近代科学和工艺上的应用主要有、、三个方面 14、X射线管阳极靶发射出的X射线谱分为两类、。 15、当X射线照射到物体上时,一部分光子由于和原子碰撞而改变了前进的方向,造成散射线;另一部分光子可能被原子吸收,产生;再有部分光子的能量可能在与原子碰撞过程中传递给了原子,成为。 二、名词解释 X-射线的吸收、连续x射线谱、特征x射线谱、相干散射、非相干散射、荧光辐射、光电效应、俄歇电子、质量吸收系数、吸收限、X-射线的衰减 三、问答与计算 1、某晶体粉末样品的XRD数据如下,请按Hanawalt法和Fink法分别列出其所有可能的检索组。 2、产生特征X射线的根本原因是什么? 3、简述特征X-射线谱的特点。 4、推导布拉格公式,画出示意图。 5、回答X射线连续光谱产生的机理。

《材料分析测试技术》试卷答案

《材料分析测试技术》试卷(答案) 一、填空题:(20分,每空一分) 1.X射线管主要由阳极、阴极、和窗口构成。 2.X射线透过物质时产生的物理效应有:散射、光电效应、透射X 射线、和热。 3.德拜照相法中的底片安装方法有: 正装、反装和偏装三种。 4. X射线物相分析方法分: 定性分析和定量分析两种;测钢中残余奥氏体的直接比较法就属于其中的定量分析方法。 5.透射电子显微镜的分辨率主要受衍射效应和像差两因素影响。 6.今天复型技术主要应用于萃取复型来揭取第二相微小颗粒进行分析。 7. 电子探针包括波谱仪和能谱仪成分分析仪器。 8.扫描电子显微镜常用的信号是二次电子和背散射电子。 二、选择题:(8分,每题一分) 1.X射线衍射方法中最常用的方法是( b )。 a.劳厄法;b.粉末多晶法;c.周转晶体法。 2. 已知X光管是铜靶,应选择的滤波片材料是(b)。 a.Co;b. Ni;c.Fe。 3.X射线物相定性分析方法中有三种索引,如果已知物质名时可以采用( c )。 a.哈氏无机数值索引;b. 芬克无机数值索引;c. 戴维无机字母索引。 4.能提高透射电镜成像衬度的可动光阑是(b)。 a.第二聚光镜光阑;b.物镜光阑;c. 选区光阑。 5. 透射电子显微镜中可以消除的像差是( b )。 a.球差; b. 像散; c. 色差。 6.可以帮助我们估计样品厚度的复杂衍射花样是( a)。 a.高阶劳厄斑点;b.超结构斑点;c. 二次衍射斑点。 7. 电子束与固体样品相互作用产生的物理信号中可用于分析1nm厚表层成分的信号是(b)。 a.背散射电子; b.俄歇电子;c. 特征X射线。 8. 中心暗场像的成像操作方法是(c)。 a.以物镜光栏套住透射斑;b.以物镜光栏套住衍射斑;c.将衍射斑移至中心并以物镜光栏套住透射斑。 三、问答题:(24分,每题8分) 1.X射线衍射仪法中对粉末多晶样品的要求是什么? 答: X射线衍射仪法中样品是块状粉末样品,首先要求粉末粒度要大小适 中,在1um-5um之间;其次粉末不能有应力和织构;最后是样品有一个 最佳厚度(t =

《现代分析测试技术》复习知识点答案

一、名词解释 1. 原子吸收灵敏度:也称特征浓度,在原子吸收法中,将能产生1%吸收率即得到0.0044 的吸光 度的某元素的浓度称为特征浓度。计算公式:S=0.0044 x C/A (ug/mL/1%) S——1%吸收灵敏度C ——标准溶液浓度0.0044 ——为1%吸收的吸光度 A——3 次测得的吸光度读数均值 2. 原子吸收检出限:是指能产生一个确证在试样中存在被测定组分的分析信号所需要的该组分的最 小浓度或最小含量。通常以产生空白溶液信号的标准偏差2?3倍时的测量讯号的浓度表示。 只有待测元素的存在量达到这一最低浓度或更高时,才有可能将有效分析信号和噪声信号可靠地区分开。 计算公式: D = c K S /A m D一一元素的检出限ug/mL c ――试液的浓度 S ――空白溶液吸光度的标准偏差 A m――试液的平均吸光度K――置信度常数,通常取2~3 3.荧光激发光谱:将激发光的光源分光,测定不同波长的激发光照射下所发射的荧光强度的变化, 以I F—入激发作图,便可得到荧光物质的激发光谱 4 ?紫外可见分光光度法:紫外一可见分光光度法是利用某些物质分子能够吸收200 ~ 800 nm光谱 区的辐射来进行分析测定的方法。这种分子吸收光谱源于价电子或分子轨道上电子的电子能级间跃迁,广泛用于无机和有机物质的定量测定,辅助定性分析(如配合IR)。 5 ?热重法:热重法(TG是在程序控制温度下,测量物质质量与温度关系的一种技术。TG基本原 理:许多物质在加热过程中常伴随质量的变化,这种变化过程有助于研究晶体性质的变化,如熔化、蒸发、升华和吸附等物质的物理现象;也有助于研究物质的脱水、解离、氧化、还原等物质的化学现象。热重分析通常可分为两类:动态(升温)和静态(恒温)。检测质量的变化最常用的办法就是用热天平(图1),测量的原理有两种:变位法和零位法。 6?差热分析;差热分析是在程序控制温度下,测量物质与参比物之间的温度差与温度关系的一种技 术。差热分析曲线是描述样品与参比物之间的温差(△ T)随温度或时间的变化关系。在DAT试验中, 样品温度的变化是由于相转变或反应的吸热或放热效应引起的。如: 相转变,熔化,结晶结构的转变, 沸腾,升华,蒸发,脱氢反应,断裂或分解反应,氧化或还原反应,晶格结构的破坏和其它化学反应。一般说来,相转变、脱氢还原和一些分解反应产生吸热效应;而结晶、氧化和一些分解反应产生放热效应。 7. 红外光谱:红外光谱又称分子振动转动光谱,属分子吸收光谱。样品受到频率连续变化的红外光 照射时,分子吸收其中一些频率的辐射,导致分子振动或转动引起偶极矩的净变化,使振-转能级从基态跃迁到激发态,相应于这些区域的透射光强度减弱,记录经过样品的光透过率T%寸波数或波长

现代测试技术论文.

机械测试技术论文 ( 2016 届 ) 题目:电阻应变式传感器中的机械测试技术院(部):机电工程学院 专业:机械设计制造及自动化专业 学生姓名:张鹏学号:120812254 任课教师:程慧 池州学院教务处制

电阻应变式传感器 摘要:电阻应变式传感器由弹性敏感元件、电阻应变计、补偿电阻和外壳组 成,可根据具体测量要求设计成多种结构形式。弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形,并使附着其上的电阻应变计一起变形。电阻应变计再将变形转换为电阻值的变化,从而可以测量力、压力、扭矩、位移、加速度和温度等多种物理量。电阻应变式传感器是一种用金属弹性体作为弹性元件通过粘贴在弹性体敏感部位的电阻应变计组成惠斯通电桥,并在外加电源的激励下可以将力转换为电信号的测量装置。 因应变式传感器具有以下特点:①精度高,测量范围广;②使用寿命长,性能稳定可靠;③结构简单,体积小,重量轻;④频率响应较好,既可用于静态测量又可用于动态测量;⑤价格低廉,品种多样,便于选择和大量使用。所以其在生活中得到了广泛应用。 关键词:应变片;电阻;组桥方式;误差补偿

1应变式传感器的工作原理 1.1金属的电阻应变效应 金属导体在外力作用下发生机械变形时,其电阻值随着它所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化的现象,称为金属的电阻应变效应。 公式推导: 若金属丝的长度为L ,截面积为S ,电阻率为ρ,其未受力时的电阻为R ,则: 如果金属丝沿轴向方向受拉力而变形,其长度L 变化dL ,截面积S 变化dS ,电阻率ρ变化 ,因而引起电阻R 变化dR 。将式1微分, 整理可得: 2 对于圆形截面有: 有 3 为金属丝轴向相对伸长,即轴向应变;而 则为电阻丝径 向相对伸长,即径向应变,两者之比即为金属丝材料的泊松系数μ,负 号表示符号相反,有: 4 将式4代入3得: 5 将式5代入2并整理得: 6 或 7 K0称为金属丝的灵敏系数,其物理意义是单位应变所引起的电阻相对变化。 K0称为金属丝的灵敏系数,其物理意义是单位应变所引起的电阻相对变化。 公式简化过程: 由式 可以明显看出,金属材料的灵敏系数受两个因素影响: 一个是受力后材料的几何尺寸变化所引起的,即 项;另一个是8

现代分析检测技术

现代分析检测技术课程 论文(报告、案例分析) 液态奶黑白膜包装重点卫生性能检测 商品学专业学生王伊萌学号1221251011 一、导语 液态奶黑白膜主要是以PE类树脂、黑白色母料为主要原料,并根据需要加入阻隔性树脂共挤而成的复合膜,其在使用过程中采用油墨表印工艺,因此由制膜过程及印刷过程引入的不溶物等有害成分在酸性、油脂性环境中极易迁移至液态奶中,进而危害消费者健康。所以,需及时采用蒸发残渣等测试设备监测包装接触材料的重点卫生性能。本文介绍了鲜牛奶黑白膜中高锰酸钾消耗量、蒸发残渣、重金属、脱色试验这四项重点卫生性能,并详细介绍了蒸发残渣仪的检测原理、试验步骤及应用,可为行业内包装材料蒸发残渣的测试提供参考。 二、检测标准 ·BB/T 0052-2009 《液态奶共挤包装膜、袋》 ·GB 9687-1988《食品包装用聚乙烯成型品卫生标准》 ·GB/T 5009.60-2003《食品包装用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯成型品卫生

标准的分析方法》 三、测试意义 液态奶黑白膜是采用LDPE、LLDPE为主要树脂原料,再加入黑、白色母料,采用共挤工艺吹制而成的复合膜,一般为三层或三层以上结构。液态奶黑白膜又分为阻隔类与非阻隔类,非阻隔类即不再添加任何具有较高阻隔性的树脂原料,而阻隔类的黑白膜会另外加入EVOH、PA等阻隔性树脂共挤成膜,高阻隔类的液态奶黑白膜在低温环境下的氧气透过率可达到2.0 cm3/(m2?24h?0.1MPa)。另外,为了获得良好柔韧性及热封口效果,有些种类的液态奶黑白膜会加入mLLDPE树脂。因此,鉴于PE类液态奶黑白膜可具有优异的阻隔性、热封性、 避光性以及柔韧性,是目前液态奶生产行业广为采用的一种包装材料。 液态奶黑白膜多采用表面印刷工艺,即利用专用耐水耐高温的表印油墨印刷在黑白膜包装外表面,因此油墨层是直接暴露在外部。鉴于液态奶黑白膜的制造工艺及印刷工艺,树脂原料及油墨极易出现有害的小分子物质或有机溶剂残留,而这些残留物质采用何种手段进行严格监控,则需要进行相关卫生化学性能指标的检测。BB/T 0052-2009 《液态奶共挤包装膜、袋》产品标准中规定了PE类液态奶黑白膜中相关卫生性能参考GB 9687-1988《食品包装用聚乙烯 成型品卫生标准》,即严格检测“蒸发残渣”、“高锰酸钾消耗量”、“重金属”、“脱色试验”这四项重点卫生性能指标。这些指标可准确反映包装材料中有机小分子成分或重金属等有害物质的含量,有效降低在制膜或印刷过程中因工艺参数控制不当或油墨成分使用不当而产生的有害物质,最大程度的减轻因包装材料引起的液态奶污染。 四、检测指标 液态奶黑白膜重点卫生性能指标均按照GB/T 5009.60-2003《食品包装用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯成型品卫生标准的分析方法》中规定的相应检测方法,这四项指标在试验前需在特定的温度下在特殊的溶液中浸泡2 h,再按照不同的测试方法进行各指标的检测。 蒸发残渣:将试样分别经由不同溶液浸泡后,将浸泡液分别放置在水浴上蒸干,于100℃左右的环境下干燥2 h后,冷却称重。该指标即表示在不同浸泡液中的溶出量。不同浸泡液可分别模拟接触水、酸、酒、油不同性质食品的情况。 高锰酸钾消耗量:将浸泡后的试样,用高锰酸钾标准滴定溶液进行滴定,通过测定其高锰酸钾消耗量,再计算出可溶出有机物质的含量。该指标是表征包装材料中小分子有机物及制膜过程中高温分解的小分子有机物质的总含量。

最新材料分析测试技术-部分课后答案

材料分析测试技术部分课后答案 太原理工大学材料物理0901 除夕月 1-1 计算0.071nm(MoKα)和0.154nm(CuKα)的X-射线的振动频率和能量。 ν=c/λ=3*108/(0.071*10-9)=4.23*1018S-1 E=hν=6.63*10-34*4.23*1018=2.8*10-15 J ν=c/λ=3*108/(0. 154*10-9)=1.95*1018S-1 E=hν=6.63*10-34*2.8*1018=1.29*10-15 J 1-2 计算当管电压为50kV时,电子在与靶碰撞时的速度与动能以及所发射的连续谱的短波限和光子的最大动能. E=eV=1.602*10-19*50*103=8.01*10-15 J λ=1.24/50=0.0248 nm E=8.01*10-15 J(全部转化为光子的能量) V=(2eV/m)1/2=(2*8.01*10-15/9.1*10-31)1/2=1.32*108m/s 1-3分析下列荧光辐射产生的可能性,为什么? (1)用CuKαX射线激发CuKα荧光辐射; (2)用CuKβX射线激发CuKα荧光辐射;

(3)用CuKαX射线激发CuLα荧光辐射。 答:根据经典原子模型,原子内的电子分布在一系列量子化的壳层上,在稳定状态下,每个壳层有一定数量的电子,他们有一定的能量。最内层能量最低,向外能量依次增加。 根据能量关系,M、K层之间的能量差大于L、K成之间的能量差,K、L层之间的能量差大于M、L层能量差。由于释放的特征谱线的能量等于壳层间的能量差,所以K?的能量大于Ka 的能量,Ka能量大于La的能量。 因此在不考虑能量损失的情况下: CuKa能激发CuKa荧光辐射;(能量相同) CuK?能激发CuKa荧光辐射;(K?>Ka) CuKa能激发CuLa荧光辐射;(Ka>la) 1-4 以铅为吸收体,利用MoKα、RhKα、AgKαX射线画图,用图解法证明式(1-16)的正确性。(铅对于上述Ⅹ射线的质量吸收系数分别为122.8,84.13,66.14 cm2/g)。再由曲线求出铅对应于管电压为30 kv条件下所发出的最短波长时质量吸收系数。 解:查表得 以铅为吸收体即Z=82 Kαλ 3 λ3Z3 μm Mo 0.714 0.364 200698 122.8 Rh 0.615 0.233 128469 84.13 Ag 0.567 0.182 100349 66.14 画以μm为纵坐标,以λ3Z3为横坐标曲线得K≈8.49×10-4,可见下图 铅发射最短波长λ0=1.24×103/V=0.0413nm λ3Z3=38.844×103 μm = 33 cm3/g 1-5. 计算空气对CrKα的质量吸收系数和线吸收系数(假设空气中只有质量分数80%的氮和质量分数20%的氧,空气的密度为1.29×10-3g/cm3)。 解:μm=0.8×27.7+0.2×40.1=22.16+8.02=30.18(cm2/g) μ=μm×ρ=30.18×1.29×10-3=3.89×10-2 cm-1 1-6. 为使CuKα线的强度衰减1/2,需要多厚的Ni滤波片?(Ni的密度为8.90g/cm3)。1-7. CuKα1和CuKα2的强度比在入射时为2:1,利用算得的Ni滤波片之后其比值会有什么变化? 解:设滤波片的厚度为t 根据公式I/ I0=e-Umρt;查表得铁对CuKα的μm=49.3(cm2/g),有:1/2=exp(-μmρt) 即t=-(ln0.5)/ μmρ=0.00158cm 根据公式:μm=Kλ3Z3,CuKα1和CuKα2的波长分别为:0.154051和0.154433nm ,所以μm=K

现代检测技术结课论文

结 课 论 文 题目名称动态分析仪课程名称现代检测技术专业 学号 学生姓名 年月日

一、 研究内容 (1):设计一个典型系统的动态响应的过度过程的分析仪。 (2):输入为:单位阶跃、单位斜坡、单位加速度、脉冲输入、正弦。 (3):系统为典型的一阶系统和二阶系统。相关参数可调 (4):当用户在主界面输入不同的输入及系统时,要求输出其动态响应的时域及频域分析。 (5):如果在上述系统中加入延时环节(延时时间可调),对应的动态响应应如何? 二、 研究方案 设计一个典型系统的动态响应的过度过程的分析仪,典型一阶连续系统的传递函数为:1S 1G (S )+=T ,典型二阶连续系统的传递函数为: 2n n 2(S)w S 2ξw S 1G ++=,试对该系统建立模型,并分别绘出系统的以下不同的 输入时,其动态响应的时域及频域分析:(1)脉冲响应曲线;(2)阶跃响应曲线; (3)单位斜坡;(4)单位加速度;(5)正弦激励下的响应曲线。 本设计是基于LabVIEW 的典型系统的动态响应的过度过程的分析仪,根据从总体到局部的设计原则,通过对系统功能的分析,将整个系统分解为实现不同功能的几个部分,然后分别对每个部分进行设计,其中要用到控制设计与仿真 (Control Design and Simulation) 模块(需要自己下载)。 在求取斜坡响应时,通常利用阶跃响应的指令。基于单位阶跃信号的拉氏变换为s 1,而单位斜坡信号的拉氏变换为2s 1。因此,当求系统G(s)的单位斜坡响应时,可以先用s 除G(s),再利用阶跃响应命令,就能求出系统的斜坡响应。 例如,试求下列闭环系统的单位斜坡响应: 1S S 1G 2(S)++= 对于单位斜坡输入量, 2(S)1s R = ,因此 s 1s 1)s (s 1G 2(S)?++= 同理:当求系统G(s)的单位加速度响应时,可以先用s 除G(s),再利用阶跃响应命令,就能求出系统的单位加速度响应

《现代分析测试技术》复习知识点

《现代分析测试技术》复习知识点 一、名词解释 1. 原子吸收灵敏度、指产生1%吸收时水溶液中某种元素的浓度 2. 原子吸收检出限、是指能产生一个确证在试样中存在被测定组分的分析信号所需要的该组分的最小浓度或最小含量 3.荧光激发光谱、4.紫外可见分光光度法 5.热重法、是在程序控制温度下,测量物质质量与温度关系的一种技术。 6.差热分析、是在程序控制温度下,测量物质与参比物之间的温度差与温度关系的一种技术。 7.红外光谱、如果将透过物质的光辐射用单色器加以色散,使光的波长按大小依次排列,同时测量在不同波长处的辐射强度,即得到物质的吸收光谱。如果用的是光源是红外辐射就得到红外吸收光谱(Infrared Spectrometry)。 8.拉曼散射,但也存在很微量的光子不仅改变了光的传播方向,而且也改变了光波的频率,这种散射称为拉曼散射。 9.瑞利散射、当一束激发光的光子与作为散射中心的分子发生相互作用时,大部分光子仅是改变了方向,发生散射,而光的频率仍与激发光源一致,这种散射称为瑞利散射 10.连续X射线:当高速运动的电子击靶时,电子穿过靶材原子核附近的强电场时被减速。电子所减少的能量(△E)转为所发射X 射线光子能量(hν),即hν=△E。 这种过程是一种量子过程。由于击靶的电子数目极多,击靶时间不同、穿透的深浅不同、损失的动能不等,因此,由电子动能转换为X 射线光子的能量有多有少,产生的X 射线频率也有高有低,从而形成一系列不同频率、不同波长的X 射线,构成了连续谱 11.特征X射线、原子内部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。在电子轰击阳极的过程中,当某个具有足够能量的电子将阳极靶原子的内层电子击出时,于是在低能级上出现空位,系统能量升高,处于不稳定激发态。较高能级上的电子向低能级上的空位跃迁,并以光子的形式辐射出标识X 射线 13.相干散射、当入射X射线光子与原子中束缚较紧的电子发生弹性碰撞时,X射线光子的能量不足以使电子摆脱束缚,电子的散射线波长与入射线波长相同,有确定的相位关系。这种散射称相干散射或汤姆逊(Thomson)散射。 14.非相干散射,,当入射X射线光子与原子中束缚较弱的电子(如外层电子)发生非弹性碰撞时,光子消耗一部分能量作为电子的动能,于是电子被撞出原子之外,同时发出波长变长、能量降低的非相干散射或康普顿(Compton)散射

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