近代测试技术知识点总结研究生课程

1、X射线衍射分析（XRD：X-ray diffraction）X射线衍射分析主要用于物相分析和晶体结构的测定。它所获取的所有信息都基于材料的结构。X射线和光相同，是一种电磁波，显示波-粒二相性，但波

1XXRDX-raydiffraction 、射线衍射分析（：） X 射线衍射分析主要用于物相分析和晶体结构的测定。它所获取的所有信息都基于材料的结 X-X 构。射线和光相同，是一种电磁波，显示波粒二相性，但波长较光更短一些。射线的 0.001--100nm 波长范围。 X 连续射线 eV 按量子理论，当能量为的高速的电子撞击靶中的原子时，电子失去自己的能量。 X 其中大部分转化为热能。一部分以光子（射线）的形式幅射出。每撞击一次就产生一个能 hv 量为的光子。由于单位时间内到达靶表面的电子数量很多，但大多数电子还经过多次碰 X 撞，因此，各个电子的能量各不相同，产生的射线的波长也就不同。于是产生了一个连 X 续的射线谱。其中少数电子在一次碰撞中就将能量全部转化为光子，因此它产生的光子 λ0 其短波限取决于能量最大电子并与管压有关。 X 能量最大，波长最小。，由于射线的强 Xλ0 度取决于光子的数目。所以连续射线谱的最大值不在的位置。 短波限 X 特征射线谱 高能电子把原子的内壳层电子打出，使原子电离，外壳层电子向内壳层电子跃迁，跃 X 迁的能量差转化为一个射线的光子。由于对一定种类的原子，各层能量是一定的，频率 X 不变，具有代表原子特征的固定波长，故称为特征射线。特征谱的波长不受管压和管流 的影响，只决定于阳极靶材的原子序数。对一定材料的阳极靶，产生的特征谱的波长是固定 XUi 的，此波长可作为阳极靶材的标志或特征。特征射线的辐射强度随管压和管流的增 大而增大 λZ---------- 不同靶材的同名特征谱线，其波长随靶材原子序数的增大而变短莫塞莱定律 吸收限的应用 1 （）阳极靶的选择 Kα 对于每一试样而言，所选靶的应比试样的吸收限稍长一些，或者短很多，这样不会引 Z≤Z+1Z>>Z 起样品的荧光辐射。原则是：靶样品或靶样品应当避免使用比样品中的主 2-6(2)XCu 元素的原子序数大尤其是的材料作靶材的射线管。实际工作中最常用的是及 FeCoCuCoFeMnCrEG 和靶的管。靶适用于除、、、等元素为主的样品。：铁为主的样品， Co,NiCu 选用靶不选用或靶。 2) （滤光片的选择 XK 利用吸收限两边吸收系数相差十分悬殊的特点，可制成射线滤光片。系特征谱 KαKβKλkKα 线包括和两条线，如果选择适当的材料，使其吸收限波长正好位于所用的和 KβKβKαKα 的波长之间，通过强烈吸收线，而对线吸收很少，从而获得单色辐射。 12 滤波片的材料依靶的材料而定。一般采用比靶材的原子序数小或的材料。 Z40Z=Z-1 当靶＜时，滤靶 Z≥40Z=Z-2EGNiCo 当靶时，滤靶：铜靶的滤光片一般选和。 波产生干涉的条件 ：振动方向相同，波长相同、位相差恒定，即它们是相干的。相长干涉： △,nλ 当波程差为波长的整数倍时，两个波相互加强。相消干涉：当波程差为半波长的奇数倍， (n+1/2)λ 时，二者刚好相互抵消。 XX 射线也是一种电磁波，当它照射晶体时，晶体中的质点对入射射线产生相干散射。这 本质 X 些散射波满足波产生干涉的条件。射线在晶体中衍射的是晶体中各原子散射波之间的 干涉结果。 2dsinθ=nλnθ 布拉格方程称反射级数。角称掠过角或布拉格角。 布拉格方程的意义 ①XXhkl) ：当射线照射到晶体上时，若入射射线与晶体中某个晶面（