材料分析学晶粒的测定详解演示文稿

材料分析学晶粒度的测定详解演示文稿目前一页\总数三十八页\编于十五点优选材料分析学晶粒度的测定目前二页\总数三十八页\编于十五点（3）晶粒微应变由于小晶粒内微观应力引起，使峰变成图中d.。K双线的分离由于K1和K2两条线的波长相差非常小，往往在光源中没法滤掉其中一条，二者都参加衍射，引起衍射线重叠在一起。我们说衍射峰中包含有K1和K2两个分量。为了从重叠峰中消除K2分量，得到单一的K1X射线的衍射峰，就需要对K双线进行分离。这里所谓K双线进行分离，就是指衍射峰中包含的K1和K2两个分量的分离。常用的分离方法有图解法和近似函数法，现在介绍图解法。可以用计算机分离。此法建立在如下假设之下：（1）K1和K2两个衍射峰分量线形相似，且峰的底宽相等。（2）K1和K2两个衍射峰分量线形都是对称的，两个衍射峰分量线之间距离为（角距离）由布拉格衍射方程可以得到：目前三页\总数三十八页\编于十五点其中⊿=1-2

=⊿（2）是因为两峰分量是在以2为横坐标的图谱中相距。（3）K1和K2两个分量对应点的强度为2：1。

分离方法：第一步：根据实测得峰的位置（为分离的K峰峰顶所对应角度--），由（6.3）式计算出两个分量的分离度；（在2横坐标的距离）；第二步：选重叠峰的低角端a为相对坐标原点，从ab相距，此为第一区间；从bc为第二区间；目前四页\总数三十八页\编于十五点第三步：由图可以看出，在第一区间内，只有K1分量的值，即：I1(x)=I(x)在第二区间内，既有K1分量又有K2分量

这里考虑到：两个分量的分离度为；线形相似，且峰的底宽相等；K1和K2两个分量对应点的强度为2：1这些假定。第四步：计算出在各坐标点的I1(x)和I2(x)，就可以作出K1分量的线形，找到剥离了K1分量峰的半高宽。2.仪器增宽经过K双线分离的峰半高宽，包含有仪器增宽部分。由实测的宽度B1求出真实宽度，必须得到仪器增宽B0,方法有好几种。通常采用简单方法：采用与待测试样相同材料，但具有10-2~10-3mm晶粒度（可采用退火方法处理）的试样，求出其半高宽即为B0。目前五页\总数三十八页\编于十五点假定峰形具有高斯分布：则假定峰形具有科希分布分布：则一般在X射线粉末衍射仪中。粒度分布不是很均匀，可用（6.14）式。在扣除了仪器增宽部分后，得到的峰宽还要看有没有微观应力影响。3.晶格畸变（微观应力）引起的增宽假定试样中某些晶粒由于微观应力引起的变形率为，因而使产生衍射的晶面间距变成：d(1+).设B为没有微观应力的晶面（HKL）对应的半衍射角，而B+为有应力时（HKL）对应的半衍射角，则目前六页\总数三十八页\编于十五点考虑到是一个很小的量，则设B=B晶粒+B应变由(6.1)和（6.16)有目前七页\总数三十八页\编于十五点做BCos对Sin曲线，应为一直线。若作出的直线为一水平线，说明=0，表示无微观应力影响。BcosSin=0≠0D=∞§6.3Jade5.0计算晶粒尺寸目前八页\总数三十八页\编于十五点第七章电子显微镜的基本原理

§7.1电子显微术

电子显微术的发展是由于普通光学显微镜的分辨率受到光衍射的限制。理论计算表明，显微镜分辨率：要想提高分辨率，就要用波长更短光源；电子具有波粒二象性，波长可以短到<0.1Å，因而出现了电子显微镜电子显微镜有以下几种：（1）透射电子显微镜（TEM)（2）扫描电子显微镜（SEM）目前九页\总数三十八页\编于十五点（3）环境扫描电子显微镜（ESEM)（4）扫描透射电子显微镜（STEM)（5）分析电子显微镜（AEM)这些电子显微镜与波长色散谱仪和能量色散谱仪结合，可以对微区成分进行分析，并可以得到微区元素的面分布图§7.2磁透镜

电子在磁场中运动，受洛仑兹力：e-目前十页\总数三十八页\编于十五点v⊥v∥o而此时v⊥分量受磁场作用，使其作圆周运动。现在合成运动是使电子在磁场中作螺旋运动，螺距为h目前十一页\总数三十八页\编于十五点这样，电子围绕Z轴转一周，电子在Z轴前进距离为：电子由Z轴上O点出发，转一周后，又回到Z轴上。如果由O点出发时的电子数有一定发散角，即角稍有不同，按（7.3）式，个电子的h不同，不可能回到同一点。但在电子显微镜中，利用光栏可以限制角很小（10-2~10-3弧度)。则可以有Cos1，这样（7.3）式就变成：目前十二页\总数三十八页\编于十五点这表明电子源发出的电子束，发散角很小即角很小时，在经过一个螺距后又会汇聚到一点。此即磁场对电子束能聚焦的原理。现在来考虑磁透镜成像的原理：目前十三页\总数三十八页\编于十五点这里只讨论（7.5）中第一式：磁场ApqBr0ab这里p,q式电子进入磁场的起点和终点（Z轴上）。现在假定磁透镜是短磁透镜。这样可以认为在磁场区域电子离开轴距离均为r0，则有目前十四页\总数三十八页\编于十五点对于有一定分布的磁场，（7.7）式的积分是可以求出的。（7.8）式中，a为物距，b为像距，f称为磁透镜的焦距。可见，磁透镜成像于普通光学透镜成像具有同样形式：当f<a<2f时放大；当a>2f时会聚。放大倍数M=b/a目前十五页\总数三十八页\编于十五点§7.3电子光学系统1.电子枪灯丝：一般用钨丝做成。是电子枪的阴极。栅帽：作用是使灯丝尖端发射电子能通过，从而使光源尺寸变小。同时在阴极与阳极之间形成一个交叉斑（直径在几十微米）。阳极：对电子加速，是电子枪发射出高能电子。2.磁透镜原理上面介绍了。根据磁透镜的焦距及布置，可以对电子枪的源起放大作用，聚焦作用（缩小源的尺寸）。3.扫描系统：在扫描电镜中，利用扫描线圈可以控制电子束扫描。

目前十六页\总数三十八页\编于十五点第八章扫描电镜与X射线微分析§8.1扫描电子显微境基本结构（1）电子枪（2）磁透镜（3）二次电子探测及成像系统（4）真空系统（5）控制系统§8.2成像原理1.二次电子成像2.数字图像分析3.应用目前十七页\总数三十八页\编于十五点同步扫描发生器e-扫描线圈二次电子探测目前十八页\总数三十八页\编于十五点入射电子二次电子NNNN目前十九页\总数三十八页\编于十五点图4：扫描电镜结构示意图目前二十页\总数三十八页\编于十五点abcI（x）I1（x）I2（x）0x目前二十一页\总数三十八页\编于十五点abcd目前二十二页\总数三十八页\编于十五点显微镜的分辨率显微镜物镜的数值孔径：

NA:数值孔径；n：物镜和样品间介质折射率；θ：物点对物镜孔径所张的半张角目前二十三页\总数三十八页\编于十五点爱里斑（Airydisk)目前二十四页\总数三十八页\编于十五点目前二十五页\总数三十八页\编于十五点瑞利判据是指：当一个爱里斑的中心最大刚好落在另一个爱里斑的第最小时，相应的两个物点刚好能分辨.目前二十六页\总数三十八页\编于十五点爱里斑的半径定义为：它的中心到低强度最小值间距离。

rAiry:爱里斑的半径;λ:光波波长；NA:数值孔径，NA=n×Sinθ目前二十七页\总数三十八页\编于十五点利用极靴将磁场集中在一很窄区域目前二十八页\总数三十八页\编于十五点-+5~200KV栅帽灯丝（阴极）阳极交叉斑（电子光学系统的源尺寸）电子枪的结构目前二十九页\总数三十八页\编于十五点Fabf目前三十页\总数三十八页\编于十五点拟合背底、扣除K2目前三十一页\