文档介绍：大三--材料科学--材料X射线衍射与电子显微学第一部分X射线衍射分析X射线物理学基础X射线得本质X射线本质:电磁辐射X射线性质:波长较短;具有波粒二象性;穿透力极强;对生物细胞有很强得破坏作用。X射线得产生产生原理:高速运动得电子与物体碰撞时,发生能量转换,电子得运动受阻失去动能,其中一小部分能量转变为X射线,而绝大部分能量转变成热能使物体温度升高。产生条件:产生自由电子;使电子作定向得高速运动;在其运动得路径上设置一个障碍物使电子突然减速或停止。X射线管:阴极(发射电子),阳极(靶),窗口与焦点。X射线谱连续X射线特点:由一系列波长不同得X射线组成得;它有一个最短波长λ0;在大于最短波长得某一范围内,其波长就是连续变化得。成因:高速运动得电子撞到阳极时突然减速,动能转变为光能释放出来。连续X射线得最短波长λ0(短波限)只与管电压有关,与管电流与阳极材料无关。连续X射线得强度与管电压、管电流与阳极材料有关。特征X射线谱成因:原子得内层电子被激发造成电子跃迁。特点:由若干条特定波长得X射线构成,波长不连续。特征X射线得频率与波长就是恒定不变得。种类:K系特征X射线;L系特征X射线;M系特征X射线等波长只与阳极材料得原子种类有关,与外界条件无关特征X射线得相对强度决定于电子在各能级间得跃迁几率(Kα>Kβ;Kα1>Kα2)。特征X射线得绝对强度随X射线管得电流与电压得增加而增大。用途:X射线衍射分析得主要光源;元素成分分析。X射线与物质得相互作用X射线与物质相互作用时,可发生散射、透射、吸收以及光电效应等现象。散射相干散射:当X光子与原子内得紧束缚电子碰撞时,X光子仅改变运动方向,能量没有损失。散射线得波长与入射线得波长相同,并具有一定得相位关系,可以互相干涉,形成衍射图样。用于X射线衍射分析。非相干散射:当X光子与自由电子或束缚很弱得电子碰撞时,运动方向与能量发生变化。不相干散射线由于波长各不相同,因此不会互相干涉形成衍射线。光电效应荧光X射线:光电吸收后,原子处于激发态,内层出现空位。这时,外层电子就要往内层得空位跃迁,多余得能量会以特征X射线得形式释放出来,这种特征X射线称为荧光X射线。俄歇电子:当外层电子往内层空位跃迁时,其多余得能量不就是以X射线得形式释放出来,而就是传给原子得外层电子使之脱离原子,变成自由电子。这个过程称为俄歇作用。由俄歇作用产生得自由电子称为俄歇电子。吸收:线吸收系数µl,质量吸收系数µm(与X射线得波长以及吸收物质得原子序数有关,可以反映不同元素吸收X射线得能力)。吸收限:对于一定得元素而言,随着入射X射线波长缩短,质量吸收系数减小,到达某一波长值,µm突然增加,然后又逐渐减小,质量吸收系数突变点得波长值称为该元素得吸收限。应用:X射线滤波片得滤波原理。X射线衍射得几何原理晶体几何学简介晶面与晶向指数布喇菲点阵结点坐标:简单点阵:000;底心点阵:000,1/21/20;体心点阵:000,1/21/21/2;面心点阵:000,1/21/20,1/201/2,01/21/2。晶面间距:立方晶系dhkl=ah2+k2+l2倒易点阵倒易点阵得定义设a、b、c代表正点阵S得基矢量,a*、b*、c*代表相应得倒易点阵S*得基矢量a*a=1,a*b=0,a*c=0b*a=0,b*b=1,b*c=0c*a=0,c*b=0,c*c=1a*