【文章內(nèi)容簡介】 0℃油淬400℃回火后在透射電鏡下攝得的滲碳體選區(qū)電子衍射花樣示意圖，請對其指數(shù)斑點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定。R1=, R2=,Ф=95176。, Lλ=?nm68．為何對稱入射時，即只有倒易點(diǎn)陣原點(diǎn)在愛瓦爾德球面上，也能得到除中心斑點(diǎn)以外的一系列衍射斑點(diǎn)？69．舉例說明如何用選區(qū)衍射的方法來確定新相的慣習(xí)面及母相與新相的位相關(guān)系。610．試正明倒易矢g與所對應(yīng)的（hkl）面指數(shù)關(guān)系為g=ha﹡+kb﹡+lc﹡。611．為什么說從衍射觀點(diǎn)看有些倒易點(diǎn)陣也是衍射點(diǎn)陣，其倒易點(diǎn)不是幾何點(diǎn)？其形狀和所具有的強(qiáng)度取決于哪些因素，在實(shí)際上有和重要意義？612．為什么說斑點(diǎn)花樣是相應(yīng)倒易面放大投影？繪出fcc(111)﹡倒易面。613．為什么TEM既能選區(qū)成象又能選區(qū)衍射？怎樣才能做到兩者所選區(qū)域的一致性。在實(shí)際應(yīng)用方面有和重要意義？614．在fcc中，若孿晶面（111）,求孿晶（311）倒易陣點(diǎn)在基體倒易點(diǎn)陣中的位置。615．試說明菊池線測試樣取向關(guān)系比斑點(diǎn)花樣精確度為高的原因。第七章二十一、 選擇題，這是（ ）。A. 明場像；B. 暗場像；C. 中心暗場像；。2. 當(dāng)t=5s/2時，衍射強(qiáng)度為（ ）。=0；B. Ig0；C. Ig0；D. Ig=Imax。3. 已知一位錯線在選擇操作反射g1=（110）和g2=（111）時，位錯不可見，那么它的布氏矢量是（ ）。A. b=（0 1 0）；B. b=（1 1 0）；C. b=（0 1 1）；D. b=（0 1 0）。4. 當(dāng)?shù)诙嗔Ｗ优c基體呈共格關(guān)系時，此時的成像襯度是（ ）。A. 質(zhì)厚襯度；B. 衍襯襯度；C. 應(yīng)變場襯度；D. 相位襯度。5. 當(dāng)?shù)诙嗔Ｗ优c基體呈共格關(guān)系時，此時所看到的粒子大?。? ）。A. 小于真實(shí)粒子大??；B. 是應(yīng)變場大?。籆. 與真實(shí)粒子一樣大??；D. 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于真實(shí)粒子。二十二、 判斷題,能近似滿足衍襯運(yùn)動學(xué)理論的條件,這時運(yùn)動學(xué)理論能很好地解釋襯度像。（ ），薄樣品中則不存在消光距離ξg。（ ），暗場像是衍襯襯度。（ ），用透射電鏡就可以觀察到這個缺陷。（ ），應(yīng)該通過更好的制樣來避免它們的出現(xiàn)。（ ）二十三、 填空題21. 運(yùn)動學(xué)理論的兩個基本假設(shè)是 和 。22. 對于理想晶體，當(dāng) 或 連續(xù)改變時襯度像中會出現(xiàn) 或 。23. 對于缺陷晶體，缺陷襯度是由缺陷引起的 導(dǎo)致衍射波振幅增加了一個 ，但是若 =2π的整數(shù)倍時，缺陷也不產(chǎn)生襯度。24. 一般情況下，孿晶與層錯的襯度像都是平行 ，但孿晶的平行線 ，而層錯的平行線是 的。25. 實(shí)際的位錯線在位錯線像的 ，其寬度也大大小于位錯線像的寬度，這是因?yàn)槲诲e線像的寬度是 寬度。二十四、 名詞解釋19. 中心暗場像20. 消光距離ξg21. 等厚消光條紋和等傾消光條紋22. 不可見性判據(jù)23. 應(yīng)變場襯度習(xí)題71．制備薄膜樣品的基本要求是什么？具體工藝如何？雙噴減薄與離子減薄各適用于制備什么樣品？72．何謂襯度？TEM能產(chǎn)生哪幾種襯度象，是怎樣產(chǎn)生的，都有何用途73．畫圖說明衍襯成象原理，并說明什么是明場象，暗場象和中心暗場象。74．衍襯運(yùn)動學(xué)理論的最基本假設(shè)是什么？怎樣做才能滿足或接近基本假設(shè)？75．用理想晶體衍襯運(yùn)動學(xué)基本方程解釋等厚條紋與等傾條紋。76．用缺陷晶體衍襯運(yùn)動學(xué)基本方程解釋層錯與位錯的襯度形成原理。77．要觀察鋼中基體和析出相的組織形態(tài)，同時要分析其晶體結(jié)構(gòu)和共格界面的位向關(guān)系，如何制備樣品？以怎樣的電鏡操作方式和步驟來進(jìn)行具體分析？78．什么是消光距離/影響消光距離的主要物性參數(shù)和外界條件是什么？79．什么是雙束近似單束成像，為什么解釋衍襯象有時還要拍攝相應(yīng)衍射花樣？710．用什么辦法、根據(jù)什么特征才能判斷出fcc晶體中的層錯是抽出型的還是插入型的？711．怎樣確定球型沉淀是空位型還是間隙型的？712．當(dāng)下述像相似時，寫出區(qū)別它們的實(shí)驗(yàn)方法及區(qū)別根據(jù)。1） 球形共格沉淀與位錯線垂直于試樣表面的位錯。2） 垂直于試樣表面的晶界和交叉位錯像。3） 片狀半共格沉淀和位錯環(huán)。4） 不全位錯和全位錯。711．層錯和大角晶界均顯示條紋襯度，那么如何區(qū)分層錯和晶界？第八章二十五、 選擇題1. 僅僅反映固體樣品表面形貌信息的物理信號是（ ）。A. 背散射電子；B. 二次電子；C. 吸收電子；。2. 在掃描電子顯微鏡中，下列二次電子像襯度最亮的區(qū)域是（ ）。；B. 和電子束成30186。的表面；C. 和電子束成45186。的表面；D. 和電子束成60186。的表面。3. 可以探測表面1nm層厚的樣品成分信息的物理信號是（ ）。A. 背散射電子；B. 吸收電子；C. 特征X射線；D. 俄歇電子。4. 掃描電子顯微鏡配備的成分分析附件中最常見的儀器是（ ）。A. 波譜儀；B. 能譜儀；C. 俄歇電子譜儀；D. 特征電子能量損失譜。5. 波譜儀與能譜儀相比，能譜儀最大的優(yōu)點(diǎn)是（ ）。A. 快速高效；B. 精度高；C. 沒有機(jī)械傳動部件；D. 價格便宜。二十六、 判斷題。（ ）。（ ）3. 掃描電子顯微鏡的襯度和透射電鏡一樣取決于質(zhì)厚襯度和衍射襯度。（ ）4. 掃描電子顯微鏡具有大的景深，所以它可以用來進(jìn)行斷口形貌的分析觀察。（ ）；能譜儀是同時接收所有元素的特征X射線進(jìn)行成分分析的。（ ）二十七、 填空題26. 電子束與固體樣品相互作用可以產(chǎn)生 、 、 、 、 、 等物理信號。27. 掃描電子顯微鏡的放大倍數(shù)是 的掃描寬度與 的掃描寬度的比值。在襯度像上顆粒、凸起的棱角是 襯度，而裂紋、凹坑則是 襯度。28. 分辨率最高的物理信號是 為 nm，分辨率最低的物理信號是 為 nm以上。29. 電子探針包括 和 兩種儀器。30. 掃描電子顯微鏡可以替代 進(jìn)行材料 觀察，也可以對 進(jìn)行分析觀察。二十八、 名詞解釋24. 背散射電子、吸收電子、特征X射線、俄歇電子、二次電子、透射電子。25. 電子探針、波譜儀、能譜儀。習(xí)題1. 掃描電子顯微鏡有哪些特點(diǎn)？2. 電子束和固體樣品作用時會產(chǎn)生哪些信號？它們各具有什么特點(diǎn)？3. 掃描電子顯微鏡的分辨率和信號種類有關(guān)？試將各種信號的分辨率高低作一比較。4. 掃描電子顯微鏡的放大倍數(shù)是如何調(diào)節(jié)的？試和透射電子顯微鏡作一比較。5. 表面形貌襯度和原子序數(shù)襯度各有什么特點(diǎn)？6. 和波譜儀相比，能譜儀在分析微區(qū)化學(xué)成分時有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？部分習(xí)題解1. X射線學(xué)有幾個分支？每個分支的研究對象是什么？答：X射線學(xué)分為三大分支：X射線透射學(xué)、X射線衍射學(xué)、X射線光譜學(xué)。X射線透射學(xué)的研究對象有人體，工件等，用它的強(qiáng)透射性為人體診斷傷病、用于探測工件內(nèi)部的缺陷等。X射線衍射學(xué)是根據(jù)衍射花樣，在波長已知的情況下測定晶體結(jié)構(gòu)，研究與結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)變化的相關(guān)的各種問題。X射線光譜學(xué)是根據(jù)衍射花樣，在分光晶體結(jié)構(gòu)已知的情況下，測定各種物質(zhì)發(fā)出的X射線的波長和強(qiáng)度，從而研究物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)和成分。2. 分析下列熒光輻射產(chǎn)生的可能性，為什么？（1）用CuKαX射線激發(fā)CuKα熒光輻射；（2）用CuKβX射線激發(fā)CuKα熒光輻射；（3）用CuKαX射線激發(fā)CuLα熒光輻射。答：根據(jù)經(jīng)典原子模型，原子內(nèi)的電子分布在一系列量子化的殼層上，在穩(wěn)定狀態(tài)下，每個殼層有一定數(shù)量的電子，他們有一定的能量。最內(nèi)層能量最低，向外能量依次增加。根據(jù)能量關(guān)系，M、K層之間的能量差大于L、K成之間的能量差，K、L層之間的能量差大于M、L層能量差。由于釋放的特征譜線的能量等于殼層間的能量差，所以K223。的能量大于Ka的能量，Ka能量大于La的能量。因此在不考慮能量損失的情況下：（1） CuKa能激發(fā)CuKa熒光輻射；（能量相同）（2） CuK223。能激發(fā)CuKa熒光輻射；（K223。Ka）（3） CuKa能激發(fā)CuLa熒光輻射；（Kala）3. 什么叫“相干散射”、“非相干散射”、“熒光輻射”、“吸收限”、“俄歇效應(yīng)”？答：⑴ 當(dāng)χ射線通過物質(zhì)時，物質(zhì)原子的電子在電磁場的作用下將產(chǎn)生受迫振動，受迫振動產(chǎn)生交變電磁場，其頻率與入射線的頻率相同，這種由于散射線與入射線的波長和頻率一致，位相固定，在相同方向上各散射波符合相干條件，故稱為相干散射。⑵ 當(dāng)χ射線經(jīng)束縛力不大的電子或自由電子散射后，可以得到波長比入射χ射線長的χ射線，且波長隨散射方向不同而改變，這種散射現(xiàn)象稱為非相干散射。⑶ 一個具有足夠能量的χ射線光子從原子內(nèi)部打出一個K電子，當(dāng)外層電子來填充K空位時，將向外輻射K系χ射線，這種由χ射線光子激發(fā)原子所發(fā)生的輻射過程，稱熒光輻射。或二次熒光。⑷ 指χ射線通過物質(zhì)時光子的能量大于或等于使物質(zhì)原子激發(fā)的能量，如入射光子的能量必須等于或大于將K電子從無窮遠(yuǎn)移至K層時所作的功W，稱此時的光子波長λ稱為K系的吸收限。⑸ 當(dāng)原子中K層的一個電子被打出后，它就處于K激發(fā)狀態(tài)，其能量為Ek。如果一個L層電子來填充這個空位，K電離就變成了L電離，其能由Ek變成El，此時將釋EkEl的能量，可能產(chǎn)生熒光χ射線，也可能給予L層的電子，使其脫離原子產(chǎn)生二次電離。即K層的一個空位被L層的兩個空位所替代，這種現(xiàn)象稱俄歇效應(yīng)。4. 產(chǎn)生X射線需具備什么條件？答：實(shí)驗(yàn)證實(shí):在高真空中，凡高速運(yùn)動的電子碰到任何障礙物時，均能產(chǎn)生X射線，對于其他帶電的基本粒子也有類似現(xiàn)象發(fā)生。 電子式X射線管中產(chǎn)生X射線的條件可歸納為：1，以某種方式得到一定量的自由電子；2，在高真空中，在高壓電場的作用下迫使這些電子作定向高速運(yùn)動；3，在電子運(yùn)動路徑上設(shè)障礙物以急劇改變電子的運(yùn)動速度。5. Ⅹ射線具有波粒二象性，其微粒性和波動性分別表現(xiàn)在哪些現(xiàn)象中？答：波動性主要表現(xiàn)為以一定的頻率和波長在空間傳播，反映了物質(zhì)運(yùn)動的連續(xù)性；微粒性主要表現(xiàn)為以光子形式輻射和吸收時具有一定的質(zhì)量，能量和動量，反映了物質(zhì)運(yùn)動的分立性。6. 計(jì)算當(dāng)管電壓為50 kv時，電子在與靶碰撞時的速度與動能以及所發(fā)射的連續(xù)譜的短波限和光子的最大動能。解：已知條件：U=50kv電子靜止質(zhì)量：m0=1031kg光速：c=108m/s電子電量：e=1019C普朗克常數(shù)：h=電子從陰極飛出到達(dá)靶的過程中所獲得的總動能為 E=eU=1019C50kv=1018kJ由于E=1/2m0v02所以電子與靶碰撞時的速度為 v0=(2E/m0)1/2=106m/s所發(fā)射連續(xù)譜的短波限λ0的大小僅取決于加速電壓 λ0（?）＝12400/v(伏) ＝輻射出來的光子的最大動能為 E0＝h?0＝hc/λ0＝1015J7. 特征X射線與熒光X射線的產(chǎn)生機(jī)理有何異同？某物質(zhì)的K系熒光X射線波長是否等于它的K系特征X射線波長？答：特征X射線與熒光X射線都是由激發(fā)態(tài)原子中的高能級電子向低能級躍遷時，多余能量以X射線的形式放出而形成的。不同的是：高能電子轟擊使原子處于激發(fā)態(tài)，高能級電子回遷釋放的是特征X射線；以 X射線轟擊，使原子處于激發(fā)態(tài)，高能級電子回遷釋放的是熒光X射線。某物質(zhì)的K系特征X射線與其K系熒光X射線具有相同波長。8. 連續(xù)譜是怎樣產(chǎn)生的？其短波限與某物質(zhì)的吸收限有何不同（V和VK以kv為單位）？答 當(dāng)ⅹ射線管兩極間加高壓時，大量電子在高壓電場的作用下，以極高的速度向陽極轟擊，由于陽極的阻礙作用，電子將產(chǎn)生極大的負(fù)加速度。根據(jù)經(jīng)典物理學(xué)的理論，一個帶負(fù)電荷的電子作加速運(yùn)動時，電子周圍的電磁場將發(fā)生急劇變化，此時必然要產(chǎn)生一個電磁波，或至少一個電磁脈沖。由于極大數(shù)量的電子射到陽極上的時間和條件不可能相同，因而得到的電磁波將具有連續(xù)的各種波長，形成連續(xù)ⅹ射線譜。在極限情況下，極少數(shù)的電子在一次碰撞中將全部能量一次性轉(zhuǎn)化為一個光量子，這個光量子便具有最高能量和最短的波長，即短波限。連續(xù)譜短波限只與管壓有關(guān)，當(dāng)固定管壓，增加管電流或改變靶時短波限不變。原子系統(tǒng)中的電子遵從泡利不相容原理不連續(xù)地分布在K,L,M,N等不同能級的殼層上，當(dāng)外來的高速粒子（電子或光子）的動能足夠大時，可以將殼層中某個電子擊出原子系統(tǒng)之外，從而使原子處于激發(fā)態(tài)。這時所需的能量即為吸收限，它只與殼層能量有關(guān)。即吸收限只與靶的原子序數(shù)有關(guān)，與管電壓無關(guān)。9. 為什么會出現(xiàn)吸收限？K吸收限為什么只有一個而L吸收限有三個？當(dāng)激發(fā)K系熒光Ⅹ射線時，能否伴生L系？當(dāng)L系激發(fā)時能否伴生K系？答：一束X射線通過物體后，其強(qiáng)度將被衰減，它是被散射和吸收的結(jié)果。并且吸收是造成強(qiáng)度衰減的主要原因。物質(zhì)對X射線的吸收，是指X射線通過物質(zhì)對光子的能量變成了其他形成的能量。X射線通過物質(zhì)時產(chǎn)生的光電效應(yīng)和俄歇效應(yīng)，使入射X射線強(qiáng)度被衰減，是物質(zhì)對X射線的真吸收過程。光電效應(yīng)是指物質(zhì)在光子的作用下發(fā)出電子的物理過程。因?yàn)長層有三個亞層，每個亞層的能量不同，所以有三個吸收限，而K只是一層，所以只有一個吸收限。激發(fā)K系光電效應(yīng)時，入