现代材料分析测试技术材料分析测试技术48页PPT
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⏹材料分析技术就是人们为了获取材料的物理/化学/机械等方面的信息而采用的一些实验方法和手段⏹就是利用一种探测束——如电子束、离子束、光子束等,时常还加上电场、磁场、热等的作用,来分析材料的形貌、化学组成、原子结构、原子状态、电子状态等方面的信息。
⏹材料分析方法发展方向:更高的灵敏度更好的选择性更高的准确性更快的分析速度更高的自动化程度更完善的多元分析能力更可信的形态分析无损分析原位分析(in situ)/活体内分析(in vivo)/实时(real time)分析衍射(diffraction)是指波遇到障碍物时偏离原来直线传播的物理现象。
X射线的波粒二象性X射线的本质是电磁辐射,与可见光完全相同,仅是波长短而已,因此具有波粒二像性。
波动性X射线的波长范围:0.01~100 Å 表现形式:在晶体作衍射光栅观察到的X射线的衍射现象,即证明了X射线的波动性。
⏹X射线的产生原理:高速运动的电子与物体碰撞时,发生能量转换,电子的运动受阻失去动能,其中一小部分(1%左右)能量转变为X射线,而绝大部分(99%左右)能量转变成热能使物体温度升高。
⏹连续X射线谱X射线连续谱的强度随着X射线管的管电压增加而增大,最大强度所对应的波长λmax变小,最短波长界限λ0减小;连续谱中接近最短波长处的辐射较多。
⏹连续谱的经验公式可表达为:C为常数,Z为阳极材料的原子序数。
⏹标识X射线是在连续谱的基础上叠加若干条具有一定波长的谱线,它和可见光中的单色相似,亦称单色X射线。
⏹激发电压的计算为激发被照物体的k系荧光辐射,电子束的(或照射x射线光子的)能量至少等于为被照物体的k系吸收限波长。
则靶的激发电压为波长单位为nm,电压单位为V。
⏹一束可见光以任意角度投射到镜面上都可以产生反射,而原子面对X射线的反射并不是任意的,只有当θ、λ、d三者之间满足布拉格方程时才能发生反射,所以把X射线这种反射称为选择反射。
⏹产生衍射的条件为λ<2d⏹X射线衍射分析方法1)照相法;2)衍射仪法⏹粉末照相法是将一束近平行的单色X射线投射到多晶样品上,用照相底片记录衍射线束强度和方向的一种实验法。