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TEM习题

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第五章

一、选择题

1.若H-800电镜的最高分辨率是0.5nm,那么这台电镜的有效放大倍数是()。

A. 1000;

B. 10000;

C. 40000;

D.600000。

2. 可以消除的像差是()。

A. 球差;

B. 像散;

C. 色差;

D. A+B。

3. 可以提高TEM的衬度的光栏是()。

A. 第二聚光镜光栏;

B. 物镜光栏;

C. 选区光栏;

D. 其它光栏。

4. 电子衍射成像时是将()。

A. 中间镜的物平面与与物镜的背焦面重合;

B. 中间镜的物平面与与物镜的像平面重合;

C. 关闭中间镜;

D. 关闭物镜。

5.选区光栏在TEM镜筒中的位置是()。

A. 物镜的物平面;

B. 物镜的像平面

C. 物镜的背焦面;

D. 物镜的前焦面。

二、正误题

1.TEM的分辨率既受衍射效应影响,也受透镜的像差影响。()

2.孔径半角α是影响分辨率的重要因素,TEM中的α角越小越好。()

3.有效放大倍数与仪器可以达到的放大倍数不同,前者取决于仪器分辨率和人眼分辨率,后者仅仅是仪器的制造水平。()

4.TEM中主要是电磁透镜,由于电磁透镜不存在凹透镜,所以不能象光学显微镜那样通过凹凸镜的组合设计来减小或消除像差,故TEM中的像差都是不可消除的。()

的数值减小而减小;随孔径半角α的减小而增加;随放大倍数的提高而减小。()

5.TEM的景深和焦长随分辨率Δr

三、填空题

1.TEM中的透镜有两种,分别是和。

2.TEM中的三个可动光栏分别是位于,位于,位

于。

3.TEM成像系统由、和组成。

4.TEM的主要组成部分是、和观;辅助部分由、和

组成。

5.电磁透镜的像差包括、和。

四、名词解释

1.景深与焦长——

2.电子枪——

3.点分辨与晶格分辨率——

4.消像散器——

5.选区衍射——

6.分析型电镜——

7.极靴——

8.有效放大倍数——

9.Ariy斑——

10.孔径半角——

思考题

1.什么是分辨率,影响透射电子显微镜分辨率的因素是哪些?

2.有效放大倍数和放大倍数在意义上有何区别?

3.球差、像散和色差是怎样造成的?如何减小这些像差?哪些是可消除的像差?

4.聚光镜、物镜和投影镜各自具有什么功能和特点?

5.影响电磁透镜景深和焦长的主要因素是什么?景深和焦长对透射电子显微镜的成像和设计有何影响?

6.消像散器的作用和原理是什么?

7.何为可动光阑?第二聚光镜光阑、物镜光阑和选区光阑在电镜的什么位置?它们各具有什么功能?

8.比较光学显微镜和电子显微镜成像的异同点。电子束的折射和光的折射有何异同点?

9.比较静电透镜和磁透镜的聚焦原理。

10.球差、色差和像散是怎样造成的?用什么方法可以减小这些像差?

11.说明透镜分辨率的物理意义,用什么方法提高透镜的分辨率?

12.电磁透镜的景深和焦长是受哪些因素控制的?

13.说明透射电镜中物镜和中间镜在成像时的作用。

14.物镜光阑和选区光阑各具有怎样的功能

15.点分辨率和晶格分辨率在意义上有何不同?

16.电子波有何特征?与可见光有何异同?

17.分析电磁透镜对电子波的聚焦原理,说明电磁透镜结构对聚焦能力的影响。

18.说明影响光学显微镜和电磁透镜分辨率的关键因素是什么?如何提高电磁透分辨率?

19.电磁透镜景深和焦长主要受哪些因素影响?说明电磁透镜的景深大、焦长长,是什么因素影响的结果?假设电磁透镜没有

像差,也没有衍射Airy斑,即分辨率极高,此时景深和焦长如何?

20.透射电镜主要由几大系统构成?各系统之间关系如何?

21.照明系统的作用是什么?它应满足什么要求?

22.成像系统的主要构成及其特点是什么?

23.分别说明成像操作与衍射操作时各级透镜(像平面与物平面)之间的相对位置关系,并画出光路图。

24.样品台的结构与功能如何?它应满足哪些要求?

25.透射电镜中有哪些主要光阑,在什么位置?其作用如何?

26.如何测定透射电镜的分辨卒与放大倍数。电镜的哪些主要参数控制着分辨率与放

大倍数?

第六章

五、选择题

1.单晶体电子衍射花样是()。

A. 规则的平行四边形斑点;

B. 同心圆环;

C. 晕环;

D.不规则斑点。

2. 薄片状晶体的倒易点形状是()。

A. 尺寸很小的倒易点;

B. 尺寸很大的球;

C. 有一定长度的倒易杆;

D. 倒易圆盘。

3. 当偏离矢量S<0时,倒易点是在厄瓦尔德球的()。

A. 球面外;

B. 球面上;

C. 球面内;

D. B+C。

4. 能帮助消除180o不唯一性的复杂衍射花样是()。

A. 高阶劳厄斑;

B. 超结构斑点;

C. 二次衍射斑;

D. 孪晶斑点。

5. 菊池线可以帮助()。

A. 估计样品的厚度;

B. 确定180o不唯一性;

C. 鉴别有序固溶体;

D. 精确测定晶体取向。

6. 如果单晶体衍射花样是正六边形,那么晶体结构是()。

A. 六方结构;

B. 立方结构;

C. 四方结构;

D. A或B。

六、判断题

1.多晶衍射环和粉末德拜衍射花样一样,随着环直径增大,衍射晶面指数也由低到高。()

2.单晶衍射花样中的所有斑点同属于一个晶带。()

3.因为孪晶是同样的晶体沿孪晶面两则对称分布,所以孪晶衍射花样也是衍射斑点沿两则对称分布。()

4.偏离矢量S=0时,衍射斑点最亮。这是因为S=0时是精确满足布拉格方程,所以衍射强度最大。()

5.对于未知晶体结构,仅凭一张衍射花样是不能确定其晶体结构的。还要从不同位向拍摄多幅衍射花样,并根据材料成分、加工历史等或结合其它方法综合判断晶体结构。()

6.电子衍射和X射线衍射一样必须严格符合布拉格方程。()

七、填空题

6.电子衍射和X射线衍射的不同之处在于不同、不同,以及不

同。

7.电子衍射产生的复杂衍射花样是、、、和。

8.偏离矢量S的最大值对应倒易杆的长度,它反映的是θ角布拉格方程的程度。

9.单晶体衍射花样标定中最重要的一步是。

10.二次衍射可以使密排六方、金刚石结构的花样中在产生衍射花样,但体心立方和面心立方结构的花样

中。

八、名词解释

11.偏离矢量S

12.180o不唯一性

13.菊池线

14.高阶劳厄斑

习题

6-1.从原理及应用方面分析电子衍射与X衍射在材料结构分析中的异、同点。

6-2.用爱瓦尔德图解法证明布拉格定律。

6-3.试推导电子衍射的基本公式,并指出Lλ的物理意义。

6-4.简述单晶子电子衍射花样的标定方法。

6-5.说明多晶、单晶及厚单晶衍射花样的特征及形成原理。

6-6.下图为18Cr2N4WA经900℃油淬后在透射电镜下摄得的选区电子衍射花样示意图,衍射花样中有马氏体和奥氏体两套斑点,请对其指数斑点进行标定。

6-1.18Cr2N4WA经900℃油淬后电子衍射花样示意图

R 1=10.2mm, R

1

=10.0mm,

R 2=10.2mm R

2

=10.0mm,

,R

3=14.4mm , R

3

=16.8mm,

R 1和R

2

间夹角为90°, R

1

和R

2

间夹角为70°, Lλ=2.05mm?nm

6-7.下图为18Cr2N4WA经900℃油淬400℃回火后在透射电镜下摄得的渗碳体选区电子衍射花样示意图,请对其指数斑点进行标定。

R1=9.8mm, R2=10.0mm,

Ф=95°, Lλ=2.05mm?nm

6-8.为何对称入射时,即只有倒易点阵原点在爱瓦尔德球面上,也能得到除中心斑点以外的一系列衍射斑点?

6-9.举例说明如何用选区衍射的方法来确定新相的惯习面及母相与新相的位相关系。

6-10.试正明倒易矢g与所对应的(hkl)面指数关系为

g=ha﹡+kb﹡+lc﹡。

6-11.为什么说从衍射观点看有些倒易点阵也是衍射点阵,其倒易点不是几何点?其形状和所具有的强度取决于哪些因素,在实际上有和重要意义?

6-12.为什么说斑点花样是相应倒易面放大投影?绘出fcc(111)﹡倒易面。

6-13.为什么TEM既能选区成象又能选区衍射?怎样才能做到两者所选区域的一致性。在实际应用方面有和重要意义?

6-14.在fcc中,若孪晶面(111),求孪晶(31-1)倒易阵点在基体倒易点阵中的位置。

6-15.试说明菊池线测试样取向关系比斑点花样精确度为高的原因。

第七章

九、选择题

1.将某一衍射斑点移到荧光屏中心并用物镜光栏套住该衍射斑点成像,这是()。

A. 明场像;

B. 暗场像;

C. 中心暗场像;

D.弱束暗场像。

2. 当t=5s/2时,衍射强度为()。

A.Ig=0;

B. Ig<0;

C. Ig>0;

D. Ig=Imax。

3. 已知一位错线在选择操作反射g1=(110)和g2=(111)时,位错不可见,那么它的布氏矢量是()。

A. b=(0 -1 0);

B. b=(1 -1 0);

C. b=(0 -1 1);

D. b=(0 1 0)。

4. 当第二相粒子与基体呈共格关系时,此时的成像衬度是()。

A. 质厚衬度;

B. 衍衬衬度;

C. 应变场衬度;

D. 相位衬度。

5. 当第二相粒子与基体呈共格关系时,此时所看到的粒子大小()。

A. 小于真实粒子大小;

B. 是应变场大小;

C. 与真实粒子一样大小;

D. 远远大于真实粒子。

十、判断题

1.实际电镜样品的厚度很小时,能近似满足衍衬运动学理论的条件,这时运动学理论能很好地解释衬度像。()

2.厚样品中存在消光距离ξg,薄样品中则不存在消光距离ξg。()

3.明场像是质厚衬度,暗场像是衍衬衬度。()

4.晶体中只要有缺陷,用透射电镜就可以观察到这个缺陷。()

5.等厚消光条纹和等倾消光条纹通常是形貌观察中的干扰,应该通过更好的制样来避免它们的出现。()

十一、填空题

11.运动学理论的两个基本假设是和。

12.对于理想晶体,当或连续改变时衬度像中会出现

或。

13.对于缺陷晶体,缺陷衬度是由缺陷引起的导致衍射波振幅增加了一个,但是若

=2π的整数倍时,缺陷也不产生衬度。

14.一般情况下,孪晶与层错的衬度像都是平行,但孪晶的平行线,而层错的平行线是的。

15.实际的位错线在位错线像的,其宽度也大大小于位错线像的宽度,这是因为位错线像的宽度是宽度。

十二、名词解释

15.中心暗场像

16.消光距离ξg

17.等厚消光条纹和等倾消光条纹

18.不可见性判据

19.应变场衬度

习题

7-1.制备薄膜样品的基本要求是什么?具体工艺如何?双喷减薄与离子减薄各适用于制备什么样品?

7-2.何谓衬度?TEM能产生哪几种衬度象,是怎样产生的,都有何用途

7-3.画图说明衍衬成象原理,并说明什么是明场象,暗场象和中心暗场象。

7-4.衍衬运动学理论的最基本假设是什么?怎样做才能满足或接近基本假设?

7-5.用理想晶体衍衬运动学基本方程解释等厚条纹与等倾条纹。

7-6.用缺陷晶体衍衬运动学基本方程解释层错与位错的衬度形成原理。

7-7.要观察钢中基体和析出相的组织形态,同时要分析其晶体结构和共格界面的位向关系,如何制备样品?以怎样的电镜操作方式和步骤来进行具体分析?

7-8.什么是消光距离/影响消光距离的主要物性参数和外界条件是什么?

7-9.什么是双束近似单束成像,为什么解释衍衬象有时还要拍摄相应衍射花样?

7-10.用什么办法、根据什么特征才能判断出fcc晶体中的层错是抽出型的还是插入型的?

7-11.怎样确定球型沉淀是空位型还是间隙型的?

7-12.当下述像相似时,写出区别它们的实验方法及区别根据。

1)球形共格沉淀与位错线垂直于试样表面的位错。

2)垂直于试样表面的晶界和交叉位错像。

3)片状半共格沉淀和位错环。

4)不全位错和全位错。

7-11.层错和大角晶界均显示条纹衬度,那么如何区分层错和晶界?

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