X射线衍射习题Word格式文档下载.docx

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22、粉末样品不存在择优取向即织构问题（X）

23、常规衍射仪X射线穿透金属的深度通常在微米数量级（J）

24、粉末样品粒度尺寸直接关系到衍射峰形质量（J）

25、X射线应力测定方法对非晶材料也有效（X）

26、利用谢乐公式D=“（0cos〃）可测得晶粒尺寸（X）

27、宏观应力必然造成衍射峰位移动（J）

28、微观应力有时也可造成衍射峰位移动（J）

29、材料衍射峰儿何宽化仅与材料组织结构有关（X）

30、实测衍射线形是山儿何线形与物理线形的代数叠加（X）

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,（。

）人和8

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U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U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、宏观应力测定儿何关系包括

（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,（。

）人与8

17、描述织构的方法不包括

（A）极图，（B仮极图，（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射线实测线形与儿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）—张极图数据，

（C）多条衍射谱数据，（D）—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、/G双线分离度随2〃增大而

（A）减小，⑻增大,（C）不变，（D）不一定

29、〃值误差随20增大而

（A）减小,（B）增大，（C）不变，（D）不一定

30、衍射谱线物理线形宽度随20增大而

（A）减小，（B）增大,（C）不变，（D）不一定

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射线波长人由短至长依次丄、C和

3、Cu、Mo及Cr靶特征辐射波长久由短至长依次」辿、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,结构因子符号丨F丨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、扫描范圉和扫描速度

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、物理线形和仪器即儿何线形

四、名词解释

1、七大晶系

［要点］

立方品系、正方品系、斜方品系、菱方晶系、六方晶系、单斜晶系及三斜品系。

2、点阵参数

描述晶胞基矢长度及夹角的儿何参数，分别用a、b、c、ci、0及孑表示。

3、反射球

S

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射线波长山长变短，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

山于样品对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

山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

利用儿张极图数据，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

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。

管圧超过一定程度后，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2Jsin<

9=2,其中d晶面间距，&

布拉格衍射角，几为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I=（V/V^）P\F^LpAe~^,其中V是被照射材料体积，论即晶胞体积，P晶面多重因子，|Ff晶面结构因子，0角因子或洛伦兹-偏振因子，A吸收因子，e-2"

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、儿何线形及物理线形

衍射实测线形或综合线形，是山衍射仪直接测得的衍射线形。

衍射线儿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

I

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，最终使讣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。

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）,|r|2=/2,结构因子与皿/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（1/2,1/23）,当力+«

+/为偶数时|鬥2=吋2,当力+比+/为奇数时|冲=0,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/比/全为奇数或全为偶数时|叶=16/2,当/如为奇偶混合时叶=0,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K“和K,，,特征辐射的线吸收系数分别407cm1和2448cm'

1,为使Cu靶的心线透射系数是心线的玩，求Ni滤波片的厚度

[要点]

IaIIg=c创-407.r）,IJIqq=-2448x）

（///“）/（/a/ZOa）=阿（-2041x）=l/6

x=ln（6）/2（Ml«

9xlO^cm

3、体心立方晶体点阵常数"

，用波长“照射，试计算（110）.（200）及（211）晶面可能发生的衍射角

d=n/V/r+Ar2+/2

〃也=0.2866/71,J200=0.2866/2,din=0.2866/^

20=2arc{sin[A/（2d）]}

2务0=2arc[sin（0.229lxV2/0.2866/2）]«

2&

2oo=2arc[sin（0.2291/0.2866）]«

2<

92ll=2aic[sin（0.2291xx/6/0.2866/2）]。

4、立方晶体d=d/（〃2+R2+/2）“2,已知晶胞参数a=nm,射线波长nm,试计算其

（200）晶面衍射2&

角［假定arcsine度，保留小数点后两位］

d=a/（fj2+k2+12}12

=0.405/2

8=arcsin［/l/（2d）］

«

arcsin（0.38）

22.36

=44.72

5、误差公式M/d=（co&

T已知衍射角2"

土度，试计算相应的晶面间距相对误差［假定cot（22.36）~,保留小数点后四位］

M/d=（cot^）A&

=［cot（44.72/2）］［（0.22/2）x3.14/180］

心0.0047

6、已知衍射峰积分宽度为0=度，X射线波长A=nm,布拉格角0=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］

D=A/（/?

cos^）

=0.154/［（0.25x3.14/l80）xcosC9.23）］

38nni