X射线衍射习题Word下载.docx
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18、丝织构对称轴总是沿着试样的法线方向(×
19、为获得更多衍射线条须利用短波长X射线进行衍射(√)
20、板织构有时也具有一定的对称性(√)
21、材料中织构不会影响到各晶面的衍射强度(×
22、粉末样品不存在择优取向即织构问题(×
23、常规衍射仪X射线穿透金属的深度通常在微米数量级(√)
24、粉末样品粒度尺寸直接关系到衍射峰形质量(√)
25、X射线应力测定方法对非晶材料也有效(×
26、利用谢乐公式D=λ/(βcosθ)可测得晶粒尺寸(×
;
27、宏观应力必然造成衍射峰位移动(√)
28、微观应力有时也可造成衍射峰位移动(√)
29、材料衍射峰几何宽化仅与材料组织结构有关(×
30、实测衍射线形是由几何线形与物理线形的代数叠加(×
二、选择题
1、与入射X射线相比相干散射的波长
(A)较短,(B)较长,(C)二者相等,(D)不一定
2、连续X射线的总强度正比于
(A)管电压平方,(B)管电流,(C)靶原子序数,(D)以上都是
】
3、L层电子回迁K层且多余能量将另一L层电子打出核外即产生
(A)光电子,(B)二次荧光,(C)俄歇电子,(D)A和B
4、多晶样品可采用的X射线衍射方法是
(A)德拜-谢乐法,(B)劳厄法,(C)周转晶体法,(D)A和B
5、某晶面族X射线衍射强度正比于该晶面的
(A)结构因子,(B)多重因子,(C)晶面间距,(D)A和B
6、基于X射线衍射峰位的测量项目是
(A)结晶度,(B)点阵常数,(C)织构,(D)以上都是
7、基于X射线衍射强度的测量项目是
(A)定量物相分析,(B)晶块尺寸,(C)内应力,(D)以上都是
8、测定钢中奥氏体含量时的X射线定量物相分析方法是
(A)外标法,(B)内标法,(C)直接比较法,(D)K值法
9、X射线衍射仪的主要部分包括
(A)光源,(B)测角仪光路,(C)计数器,(D)以上都是
10、Cu靶X射线管的最佳管电压约为
(A)20kV,(B)40kV,(C)60kV,(D)80kV
11、X射线衍射仪的测量参数不包括
(A)管电压,(B)管电流,(C)扫描速度,(D)暴光时间
12、实现X射线单色化的器件包括
(A)单色器,(B)滤波片,(C)波高分析器,(D)以上都是
13、测角仪半径增大则衍射的
(A)分辨率增大,(B)强度降低,(C)峰位移,(D)A与B
14、宏观应力测定几何关系包括
(A)同倾,(B)侧倾,(C)A与B,(D)劳厄背反射
15、定性物相分析的主要依据是
(A)衍射峰位,(B)积分强度,(C)衍射峰宽,(D)以上都是
16、定量物相分析要求采用的扫描方式
(A)连续扫描,(B)快速扫描,(C)阶梯扫描,(D)A与B
17、描述织构的方法不包括
(A)极图,(B)反极图,(C)ODF函数,(D)径向分布函数
【
18、面心立方点阵的消光条件是晶面指数
(A)全奇,(B)全偶,(C)奇偶混杂,(D)以上都是
19、立方晶体(331)面的多重因子是
(A)6,(B)8,(C)24,(D)48
20、哪种靶的临界激发电压最低
(A)Cu,(B)Mo,(C)Cr,(D)Fe
21、哪种靶的K系特征X射线波长最短
22、X射线实测线形与几何线形及物理线形的关系为
(A)卷积,(B)代数和,(C)代数积,(D)以上都不是
.
23、与X射线非晶衍射分析无关的是
(A)径向分布函数,(B)结晶度,(C)原子配位数,(D)点阵参数
24、宏观平面应力测定实质是利用
(A)不同方位衍射峰宽差,(B)不同方位衍射峰位差,
(C)有无应力衍射峰宽差,(D)有无应力衍射峰位差
25、计算立方晶系ODF函数时需要
(A)多张极图数据,(B)一张极图数据,
(C)多条衍射谱数据,(D)一条衍射谱数据
26、衍射峰半高宽与积分宽之关系通常
(A)近似相等,(B)半高宽更大,(C)积分宽更大,(D)不一定
27、关于厄瓦尔德反射球
(A)球心为倒易空间原点,(B)直径即射线波长之倒数,
(C)衍射条件是倒易点与该球面相交,(D)以上都是
28、Kα双线分离度随2θ增大而
(A)减小,(B)增大,(C)不变,(D)不一定
29、d值误差随2θ增大而
30、衍射谱线物理线形宽度随
增大而
三、填空题
1、管电压较低时只产生连续谱,较高时则可能产生连续和特征谱
2、K系特征X射线波长λ由短至长依次β、α1和α2
3、Cu、Mo及Cr靶特征辐射波长λ由短至长依次Mo、Cu和Cr
4、特征X射线强度与管电流、管电压及特征激发电压有关
5、X射线与物质的相互作用包括散射和真吸收,统称为衰减
6、结构振幅符号F,结构因子符号∣F∣2,结构因子等零称为消光
7、除结构因子外,影响衍射强度因子包括多重因子、吸收因子和温度因子
8、体心立方晶系的低指数衍射晶面为(110)、(200)和(211)
9、面心立方晶系的低指数衍射晶面为(111)、(200)和(220)
…
10、X射线衍射方法包括劳埃法、周转晶体法和粉末法
11、衍射仪的主要组成单元包括光源、测角仪光路和计数器
12、影响衍射仪精度的因素包括仪器、样品和实验方法
13、衍射仪的主要实验参数包括狭缝宽度、扫描范围和扫描速度
14、衍射谱线定峰方法包括半高宽中点、顶部抛物线和重心法
15、精确测量点阵常数的方法包括图解外推法、最小二乘法和标样校正法
16、X射线定量物相分析包括直接对比、内标和K值法
17、三类应力衍射效应,衍射峰位移、衍射峰宽化和衍射峰强度降低
18、X射线应力常数中包括材料的弹性模量、泊松比和布拉格角
19、棒材存在丝织构,板材存在板织构,薄膜存在丝织构
"
20、X射线衍射线形包括实测线形、物理线形和仪器即几何线形
四、名词解释
1、七大晶系
[要点]
立方晶系、正方晶系、斜方晶系、菱方晶系、六方晶系、单斜晶系及三斜晶系。
2、点阵参数
描述晶胞基矢长度及夹角的几何参数,分别用a、b、c、α、β及γ表示。
3、反射球
@
倒易空间中构造一个以X射线波长倒数为半径的球,球面与倒易原点相切。
4、短波限
连续X射线波谱中的最短波长。
5、相干散射
X射线被样品散射后波长不变。
6、荧光辐射
光子作用下样品原子K层电子电离,L层电子回迁K层,同时产生特征辐射线。
7、俄歇效应
光子作用下样品原子K层电子电离,L层电子回迁K层,另一L层电子电离。
8、吸收限
若X射线波长由长变短,会出现吸收系数突然增大现象,该波长即吸收极限。
9、原子散射因子
一个原子X射线散射振幅与一个电子X射线散射振幅之比。
—
10、角因子
与衍射角有关的强度校正系数,包括洛伦兹因子和偏振因子。
11、多重因子
晶体中同族等效晶面的个数。
12、吸收因子
由于样品对X射线吸收而导致衍射强度降低,而所需的校正系数。
13、温度因子
热振动使原子偏离平衡位置,导致衍射强度降低,而所需的校正系数。
14、多晶体
由无数个小单晶体组成,包括粉末样品和块体样品。
15、衍射积分强度
实际是X射线衍射峰的积分面积。
16、PDF卡片
《
晶体衍射标准卡片,提供晶体的晶面间距和相对衍射强度等信息。
17、极图
在样品坐标系中,多晶样品某同族晶面衍射强度的空间分布图。
18、ODF函数
利用几张极图数据,计算出多晶样品各晶粒空间取向概率即ODF函数。
19、RDF函数
通过X射线相干散射强度,计算RDF函数,反映非晶原子近程配位信息等。
20、结晶度
在结晶与非晶混合样品中的结晶物质含量
五、简答题
1、连续X射线谱与特征X射线谱
当管压较低时,呈现在一定波长范围内连续分布的X射线波谱,即连续谱。
管压超过一定程度后,在某些特定波长位置出现强度很高、非常狭窄的谱线,它们叠加在连续谱强度分布曲线上;
当改变管压或管流时,这类谱线只改变强度,而波长值固定不变,这就是X射线特征谱。
2、X射线与物质的作用
X射线与物质的作用包括散射和真吸收。
散射包括相干散射和非相干散射,相干散射波长与入射线波长相同即能量未发生变化,而非相干散射波长则大于入射线波长即能量降低。
真吸收包括光电效应、俄歇效应及热效应等。
3、X射线衍射方向
即布拉格定律,可表示为
,其中d晶面间距,
布拉格衍射角,
为X射线波长。
布拉格定律决定X射线在晶体中的衍射方向。
基于布拉格定律,可进行定性物相分析、点阵常数测定及应力测定等。
4、X射线衍射强度
[要点
X射线衍射强度简化式为
,其中V是被照射材料体积,Vc即晶胞体积,P晶面多重因子,|F|2晶面结构因子,Lp角因子或洛伦兹-偏振因子,A吸收因子,e-2M温度因子。
基于X射线衍射强度公式,可进行定量物相分析、结晶度测量及织构测量等。
5、结构因子与系统消光
结构因子即一个晶胞散射强度与单电子散射强度之比,反映了点阵晶胞结构对散射强度的影响。
晶胞中原子散射波之间周相差引起波的干涉效应,合成波被加强或减弱。
某些晶面的布拉格衍射会消失,称之为消光。
6、材料内应力的分类
第I类内应力为宏观尺寸范围并引起衍射谱线位移,第II类应力为晶粒尺寸范围并引起衍射谱线展宽,第III类应力为晶胞尺寸范围并引起衍射强度下降。
第I类应力属于宏观应力,第II类及第III类应力属于微观应力。
7、织构及分类
多晶材料各晶粒的取向按某种趋势有规则排列,称为择优取向或织构,可分为丝织构和板织构。
丝织构特点是某晶向趋向于与某宏观坐标平行,其它晶向对此轴呈旋转对称分布。
板织构常存在于轧制板材中,特点是各晶粒的某晶向与轧向平行。
8、衍射实测线形、几何线形及物理线形
衍射实测线形或综合线形,是由衍射仪直接测得的衍射线形。
衍射线几何线形也称仪器线形,主要与光源、光栏及狭缝等仪器实验条件有关。
物理线形,主要与被测样品组织结构如晶块细化和显微畸变等有关。
9、影响衍射谱线宽度的样品因素
|
样品中的晶块细化、显微畸变、位错及层错等晶体不完整因素,必然影响到X射线的空间干涉强度及其分布,在稍偏离布拉格方向上会出现一定的衍射,从而导致衍射峰宽化和峰值强度降低。
10、Rietveld结构精修
首先构造晶体结构模型,尝试安排各个原子的空间位置,利用衍射强度公式及结构因子公式计算出衍射线的理论强度值,并与实测衍射强度值比较。
反复调整晶体结构模型,最终使计算衍射强度值与实测衍射强度相符,直至偏差因子为最低,最终即可得到实际的晶体结构模型。
六、综合题
1、试总结简单立方点阵、体心立方点阵和面心立方点阵的衍射线系统消光规律
简单立方点阵:
晶胞中原子数1,坐标(000),
,结构因子与
无关,不存在消光现象。
;
体心立方点阵:
晶胞中原子数2,坐标(000)及(1/2,1/2,1/2),当
为偶数时
,当
为奇数时
,只有晶面指数之和为偶数时才会出现衍射现象,否则即消光。
面心立方点阵:
晶胞中原子数4,坐标(000)、(1/2,1/2,0)、(0,1/2,1/2)及(1/2,0,1/2),当
全为奇数或全为偶数时
为奇偶混合时
,只有晶面指数为全奇数或全偶数时才会出现衍射现象,否则即消光。
2、已知Ni对Cu靶Kα和Kβ特征辐射的线吸收系数分别407cm-1和2448cm-1,为使Cu靶的Kβ线透射系数是Kα线的1/6,求Ni滤波片的厚度
,
3、体心立方晶体点阵常数a=,用波长λ=照射,试计算(110)、(200)及(211)晶面可能发生的衍射角
,
4、立方晶体
,已知晶胞参数a=nm,射线波长λ=nm,试计算其(200)晶面衍射
角[假定arcsin≈度,保留小数点后两位]
[要点]
5、误差公式
,已知衍射角
=±
度,试计算相应的晶面间距相对误差[假定
≈,保留小数点后四位]
6、已知衍射峰积分宽度为β=度,X射线波长λ=nm,布拉格角
=度,试根据谢乐公式计算亚晶粒尺寸[假定cos≈,计算结果取整数]
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- 射线 衍射 习题