材料分析测试技术》试卷(答案)
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《材料分析测试技术》试卷（答案）
填空题：（20分，每空一分）
1. X射线管主要由 _阳极一、 阴极_、和 _窗口一构成。
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 —二次电子一和—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
）o
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.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 ）0
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
）o
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。
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 =
2. 分析型透射电子显微镜的主要组成部分是哪些它有哪些功能在材料
科学中有什么应用
四、 证明题：20分
1. 证明衍射分析中的厄瓦尔德球图解与布拉格方程等价
以入射X射线的波长入的倒数为半径作一球（厄瓦尔德球），将试样放在
球心0处，入射线经试样与球相交于 0*;以0*为倒易原点，若任一倒易 点
G落在厄瓦尔德球面上，则G对应的晶面满足衍射条件产生衍射。
证明：如图，令入射方向矢量为
射矢量为g。则有g = 2ksin 9
厄瓦尔德球图解与布拉格方程等价
2. 作图并证明公式：Rd=L
X
作图：以1/入为半径作厄瓦尔德球面，入射线经试样 0与厄瓦尔德球面 交
于0*点，与荧光屏交于0点；衍射线与厄瓦尔德球面交于 G点，与荧
光屏交于A点。0*G是倒易矢量g, OA=R O O =L
•••透射电子显微镜的孔径半角很
小（
•••可近似认为g//R
有/OO*Q/O O A
00*/L = g/R
将00*=1/入，g = 1/d 代入上式
得：Rd=L
X
五、 综合题：（28分）
1.为使Cua线的强度衰减1/2，需要多厚的Ni滤波片（Ni的
Fcmlg1 , p 二gem3 ）。（10 分）
1/2 =
[1
解：根据强度衰减公式I = I
-卩 mp
X o
e
0
2-3
X = In2/* = a = ?
2.分析电子衍射与X射线衍射有何异同（8分）
答：电子衍射的原理和X射线衍射相似，是以满足（或基本满足）布拉 格
方程作为产生衍射的必要条件。
首先，电子波的波长比X射线短得多，在同样满足布拉格条件时，它的衍射 角
B很小，约为10-2rad。而X射线产生衍射时，其衍射角最大可接近n
/2。
其次，在进行电子衍射操作时采用薄晶样品， 薄样品的倒易阵点会沿着样品 厚
度方向延伸成杆状，因此，增加了倒易阵点和爱瓦尔德球相交截的机会， 结果 使略
微偏离布拉格条件的电子束也能发生衍射。
第三，因为电子波的波长短，采用爱瓦尔德球图解时，反射球的半径很大，
在衍射角B较小的范围内反射球的球面可以近似地看成是一个平面， 从而也可以
认为电子衍射产生的衍射斑点大致分布在一个二维倒易截面内。 这个结果使晶体 产
生的衍射花样能比较直观地反映晶体内各晶面的位向，给分析带来不少方便。
最后，原子对电子的散射能力远高于它对 X射线的散射能力（约高出四个数
量级），故电子衍射束的强度较大，摄取衍射花样时暴光时间仅需数秒钟
