材料现代测试分析技术.pptVIP

二、俄歇电子能谱1俄歇电子的产生–俄歇效应X射线激发固体中原子内层电子使原子电离，原子在发射光电子的同时内层出现空位，此时原子处于激发态，将发生较外层电子向空位跃迁以降低原子能量的过程–退激发、去激发过程退激发过程有两种互相竞争的方式，即发射特征X射线或发射俄歇电子俄歇效应俄歇效应是一个无辐射跃迁过程KL1L2,3e-初态终态俄歇效应－俄歇电子的产生(示意图)第29页，共45页，星期日，2025年，2月5日2俄歇电子能谱俄歇电子产额对其能量的分布称俄歇电子能谱俄歇电子动能只与样品元素组成有关,不随入射光子(或粒子)的能量而改变,故入射束不需单色俄歇电子能谱按引发能源分类X射线引发俄歇能谱(XAES)电子引发俄歇能谱(EAES或AES)Ag原子的俄歇电子能谱俄歇电子强度[密度(电子数)N(E)或其微分dN(E)/dE]电子能量(E)第30页，共45页，星期日，2025年，2月5日电子与固体作用产生的发射电子谱入射电子的特征能量损失峰电子能量损失谱(EELS)材料表面分析化学成分电子结构第31页，共45页，星期日，2025年，2月5日第五节电子显微分析方法概述广义而言,电子显微分析是基于电子束与材料的相互作用而建立的各种材料现代分析方法.电子显微分析以材料微观形貌、结构与成分分析为基本目的.从技术基础看,电子显微分析中的一些方法也可以归于光谱分析(如电子探针)、能谱分析(如电子激发俄歇能谱)和衍射分析(如电子衍射).第32页，共45页，星期日，2025年，2月5日第1页，共45页，星期日，2025年，2月5日第一章材料现代测试分析技术概述第一节一般原理材料现代测试分析技术是关于材料成分、结构、微观形貌与缺陷等的现代分析、测试技术及其有关理论基础的科学。不仅包括材料（整体的）成分、结构分析，也包括材料表面与界面分析、微区分析、形貌分析等诸多内容。创立新的理论，发明新的技术和方法科学技术上的重大成就和科学研究新领域的开辟，往往是以测试方法和仪器的突破为先导，“在诺贝尔物理和化学奖中，大约有四分之一是属于测试方法和仪器创新的”第2页，共45页，星期日，2025年，2月5日材料分析是如何实现的？通过对表征材料的物理性质参数及其变化（称为测量信号或特征信息）的检测实现的。即，材料分析的基本原理是指测量信号与材料成分、结构等的特征关系采用各种不同的测量信号（相应地具有与材料的不同特征关系）形成了各种不同的材料分析方法第3页，共45页，星期日，2025年，2月5日基于电磁辐射及运动粒子束与物质相互作用的各种性质建立的各种分析方法已成为材料现代测试分析方法的重要组成部分：衍射分析光谱分析电子能谱分析电子显微分析基于其它物理性质与材料的特征关系建立的分析方法：色谱分析质谱分析热分析第4页，共45页，星期日，2025年，2月5日检测过程信号发生信号检测信号处理信号读出分析仪器信号发生器检测器信号处理器读出装置使样品产生（原始）分析信号将原始分析信号转换为更易于测量的信号并加以检测转变为可被人读出的信号被记录或显示出来将被检测信号放大、运算、比较等依据检测信号与材料的特征关系，分析、处理读出信号，即可实现材料分析的目的第5页，共45页，星期日，2025年，2月5日第二节衍射分析方法概述基本目的：衍射分析方法是以材料结构分析为基本目的的现代分析方法。技术基础：衍射——电磁辐射或运动的电子束、中子束与材料相互作用产生相干散射（弹性散射），相干散射相长干涉的结果X射线衍射分析电子衍射分析中子衍射分析第6页，共45页，星期日，2025年，2月5日一、X射线衍射分析X射线照射晶体，晶体中电子受迫振动产生相干散射，同一原子内电子散射波相互干涉形成了原子散射波，各原子散射波相互干涉，在某些方向上一致加强，即形成了晶体的衍射波。衍射方向——布拉格方程：衍射强度晶胞中原子的位置和种类据以实现材料结构分析等工作的两个基本特征晶胞的形状大小第7页，共45页，星期日，2025年，2月5日分析方法基本分析项目衍射仪法物相定性分析，物相定量分析，点阵常数测定，应力测定，嵌镶块尺寸测定，织构测定，单晶定向，非晶态结构分析（粉末）照相法物相定性分析，点阵常数测定，丝织构测定劳埃法