材料现代分析方法知识点
材料现代分析方法知识点
1.什么是特征X射线？
当管压增至与阳极靶材对应的特定值U k时，在连续谱的某些特定波长位置上出现一系列陡峭的尖峰。该尖峰对应的波长λ与靶材的原子序数Z存在着严格的对应关系，尖峰可作为靶材的标志或特征，故称尖峰为特征峰或特征谱。
2.什么是电子探针的点分析、线分析、面分析？
①点分析：将电子束作用于样品上的某一点，波谱仪分析时改变分光晶体和探测器的位置，收集分析点的特征X射线，由特征X射线的波长判定分析点所含的元素；采用能谱仪工作时，几分钟内可获得分析点的全部元素所对应的特征X射线的谱线，从而确定该点所含有的元素及其相对含量。②线分析：将探针中的谱仪固定于某一位置，该位置对应于某一元素特征X射线的波长或能量，然后移动电子束，在样品表面沿着设定的直线扫描，便可获得该种元素在设定直线上的浓度分布曲线。改变谱仪位置则可获得另一种元素的浓度分布曲线。③面分析：将谱仪固定于某一元素特征X射线信号（波长或能量）位置上，通过扫描线圈使电子束在样品表面进行光栅扫描（面扫描），用检测到的特征X射线信号调制成荧光屏上的亮度，就可获得该元素在扫描面内的浓度分布图像。
3. XRD对样品有何要求？
粉末样品应干燥，粒度一般要求约10~80μm，应过200目筛子（约0.08mm），且避免颗粒不均匀。块状样品应将其处理成与窗孔大小一致，可扫描宽度宜大于5mm，小于30mm，至少保证一面平整。
4.电子探针分析原理？
电子探针是一中利用电子束作用样品后产生的特征X射线进行微区成分分析的仪器。其结构与扫描电竞基本相同，所不同的只是电子探针检测的是特征X射线，而不是二次电子或背散射电子。 5.结构因子的计算？P68
（1）简单点阵：简单点阵的晶胞仅有一个原子，坐标为（0，0，0），即X=Y=Z=0，设原子的散射因子为f，则(公式3-69)
（2）底心点阵：底心点阵的晶胞有两个原子，坐标分别为（0，0，0），（1/2,1/2,0）各原子的散射因子为f，则（公式3-70）
电子探针分析技术在地学中的应用进展
摘要 电子探针分析技术（EPMA）是一种应用较早、且至今仍具有独特魅力的多元素分析技术。二战以后，世界经济和社会的迅猛发展极大地促进了科学技术的进步，电子探针分析技术（EPMA）也进入了一个快速发展时期。在地学领域的应用中,取得了令人瞩目的成就。文章就该技术的发展历史、发展趋势及在地学中的应用进展等方面做出了具体阐述。
关键词：电子探针；地学；应用进展
1引言
电子探针是电子探针X 射线显微分析仪的简称，英文缩写为EPMA (Electron
Probe X-ray Micro-Analyser)，它用一束聚焦得很细（50nm～１μｍ）的加速到5kV-30kV的电子束，轰击用光学显微镜选定的待分析试样上某个“点”（一般直径为1-50um），利用试样受到轰击时发射的X射线的波长及强度，来确定分析区域中的化学组成。
随着电子光学技术和计算机技术的发展，现在的EPMA同时具有扫描电镜SEM的形貌观察、结构分析等功能。不但像仪器发明之初那样，以金属和矿物样品中不同相或不同组成的成分分析为主要目的，而且也应用在冶金、电子电器件、陶瓷、塑料、纤维、木材、牙齿、骨骼、叶、根等等方面。其应用领域之广泛，可说目前已经涉及到所有固体物质的研究工作中，尤其在材料研究工作方面。这种仪器不仅是研究工作中的重要工具，而且也是质量检查的手段之一。本文仅对EPMA在地学领域中的应用进展加以阐述。
2电子探针的发展历史简介
电子探针分析的基本原理早在 1913 年就被Moseley发现，但直到1949 年，法国的Castaing在guinier教授的指导下，才用透射电镜（TEM）改装成一台电子探针样机。1951年6月，Castaing在他的博士论文中，不仅介绍了他所设计的电子探针细节，而且还提出了定量分析的基本原理。现在电子探针的定量修正方法尽管作了许多修正，但是，他的一些基本原理仍然适用。1955年Castaing在法国物理学会的一次会议上，展出了电子探针的原形机, 1956 年由法国CAMECA公司制成商品，1958年才把第一台电子探针装进了国际镍公司的研究室中，当时的电子探针是静止型的,电子束没有扫描功能。 1956年英国的Duncumb发明了电子束扫描方法，并在1959年安装到电子探针仪上，使电子探针的电子束不仅能固定在一点进行定性和定量分析，而且可以在一个小区域内扫描，能给出该区域的元素分布和形貌特征，从而扩大了电子探针的应用范围。扫描型电子探针商品是1960年问世。
电子探针实验报告
引言
本实验旨在介绍电子探针的原理、制作过程以及实际应用。通过本实验的学习，可以更加深入地了解电子探针的工作原理和使用方法，为今后的科学研究和实验操作提供基础知识。
实验材料
• 铜线
• 9V电池
• 电线剪刀
• 马克笔
• 夹子
• 实验面板
• 电压表
实验步骤
1. 使用电线剪刀将铜线剪成合适长度，并用马克笔标记两端，以便识别。
2. 将一端的铜线插入实验面板上的夹子中，并夹紧。
3. 将另一端的铜线插入电压表上的插孔中，并固定位置。
4. 将电压表的另一端插入9V电池的正极插孔上。
5. 用实验面板上的夹子将电池的负极与铜线夹紧。
6. 打开电压表观察读数，并记录下来。
7. 分别更换不同长度和直径的铜线，重复步骤4-6，记录电压表的读数。
8. 将实验结果整理并进行数据分析。
实验结果与分析
通过实验我们测得了不同长度和直径的铜线的电压表读数。根据实验结果可以发现，铜线的长度和直径与电压表读数存在一定的关系。具体分析如下：
• 铜线长度：当铜线的长度较长时，电压表读数会相对较小；当铜线的长度较短时，电压表读数会相对较大。这是因为铜线的电阻与其长度成正比，电压表读数与电流和电阻的乘积成正比，因此铜线越长，电压表读数越小。
• 铜线直径：当铜线的直径较大时，电压表读数会相对较小；当铜线的直径较小时，电压表读数会相对较大。这是因为铜线的电阻与其截面积成反比，电压表读数与电流和电阻的乘积成正比，因此铜线越粗，电压表读数越小。 综上所述，铜线的长度和直径会影响电压表的读数，这与电子探针的原理相符。
实际应用
电子探针作为一种重要的实验工具，在科学研究、实验操作和工程制造等领域都有广泛的应用。以下是一些电子探针的实际应用案例：
1. 材料研究：通过电子探针可以对材料的电导率、电阻率、温度等物理特性进行测量，为材料研究提供重要数据。
2. 电路测试：电子探针可以帮助工程师对电路中的电压、电流进行检测和测量，从而确保电路的正常工作。
珠宝鉴定大型仪器
在宝石鉴定时，常规鉴定仪器有时不能满足要求，这时采用大型仪器常可解决问题。因此，国、内外大的宝石鉴定机构、实验室、研究所均备有各类大型仪器以做鉴定、研究之用。
一、红外光谱仪
1、方法原理：物质的分子在红外线的照射下，吸收与其分子振动、转动频率一致的红外光。利用物质对红外光区电磁辐射的选择性吸收，对珠宝玉石的组成或结构进行定性或定量分析。
红外光波长0.75-1000μm(0.78-1000μm)
能量均小于1ev
波长μm 波数cm-1
近红外区（泛频区） 0.75-2.5μm 13334-4000
中红外区（基本振, 动区） 2.5-25 &, amp;, nbsp; 4000-400
远红外区（转动区） 25-1000 400-10
红外光谱分析结构常以波数作横坐标，以透射百分率或吸收百分率作纵坐标作图。
波数：波数是每厘米中波的数目，用cm-1表示，其数值等于波长（波长以厘米为单位）的倒数。
红外区划分为三个区为近红外区、中红外区、远红外区，但只有中红外区的1250-400cm-1频区是宝石矿物鉴定的指纹区，而4000-1250cm-1特征频率区主要用于宝石中可能存在的官能团。
2、仪器
红外光谱仪：傅立叶变换红外光谱仪、光栅式红外光谱分析仪
3、测量方法
(1)无损鉴定：透射、反射、显微红外光谱。
(2)有损鉴定：1μm样品，研磨成粉末，掺溴化钾，压成簿片，有效性可提高8倍。
4、应用
(1)宝玉石品种（物相）的鉴别
如钻石与CZ、YAG等红外光谱图有明显区别。矽线石、柱晶石、透辉石、S·G、R·I相近，不易区别，可采用红外显微镜反射法测定矿物的频振动鉴别。
