材料现代分析方法北京工业大学.docx
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材料现代分析方法北京工业大学
材料现代分析方法北京工业大学
篇一：
13103105-材料现代分析方法
《材料现代分析方法》课程教学大纲
一、课程基本信息
课程编号：
13103105
课程类别：
专业核心课程
适应专业：
材料物理
总学时：
54学时
总学分:
3
课程简介：
本课程介绍材料微观形貌、结构及成分的分析与表面分析技术主要方法及基本技术，简单介绍光谱分析方法。
包括晶体X射线衍射、电子显微分析、X射线光电子谱仪、原子光谱、分子光谱等分析方法及基本技术。
授课教材：
《材料分析测试方法》，黄新民解挺编，国防工业出版社，20XX年。
参考书目：
[1]《现代物理测试技术》，梁志德、王福编，冶金工业出版社，20XX年。
[2]《X射线衍射分析原理与应用》，刘粤惠、刘平安编，化学工业出版社，20XX年。
[3]《X射线衍射技术及设备》，丘利、胡玉和编，冶金工业出版社，20XX年。
[4]《材料现代分析方法》，左演声、陈文哲、梁伟编，北京工业大学出版社，20XX年。
[5]《材料分析测试技术》，周玉、武高辉编，哈尔滨工业大学出版社，2000年。
[6]《材料结构表征及应用》，吴刚编，化学工业出版社，20XX年。
[7]《材料结构分析基础》，余鲲编，科学出版社，20XX年。
二、课程教育目标
通过学习，了解X射线衍射仪及电子显微镜的结构，掌握X-射线衍射及电子显微镜的基本原理和操作方法，了解试样制备的基本要求及方法，了解材料成分的分析与表面分析技术的主要方法及基本技术，了解光谱分析方法，能够利用上述相关仪器进行材料的物相组成、显微结构、表面分析研究。
学会运用以上技术的基本方法，对材料进行测试、计算和分析，得到有关微观组织结构、形貌及成分等方面的信息。
三、教学内容与要求
第一章X射线的物理基础
教学重点：
X射线的产生及其与物质作用原理
教学难点：
X射线的吸收和衰减、激发限
教学时数：
2学时
教学内容：
X射线的性质，X射线的产生，X射线谱，X射线与物质的相互作用，X射线
的衰减规律，吸收限的应用
教学方式：
课堂讲授
教学要求：
（1）了解X射线的性质和产生机制，了解X射线管的结构。
（2）深刻认识X射线谱的两种不同的波谱，即连续X射线谱和特征X射线谱。
（3）深刻理解X射线与物质的相互作用过程，掌握X射线的散射、吸收过程。
（4）掌握X射线的衰减规律。
（5）了解吸收限的应用。
第二章X射线衍射原理
教学重点：
布拉格方程、衍射矢量方程及劳埃方程的推导
教学难点：
产生X射线衍射的充要条件和多晶衍射积分强度的计算
教学时数：
3学时
教学内容：
倒易点阵，X射线衍射方向，X射线衍射强度
教学方式：
课堂讲授
教学要求：
（1）了解倒易点阵的构建和倒易矢量。
（2）掌握布拉格方程、衍射矢量方程、厄瓦尔德图解、X射线衍射强度。
（3）了解倒易球、等同晶面、多重性因子、半高宽、厄瓦尔德图解等基本概念。
（4）掌握产生衍射的充要条件和多晶衍射积分强度的计算。
（5）掌握影响衍射强度影响的五大因素。
第三章多晶体X射线衍射分析方法
教学重点：
X射线衍射仪的构成、工作原理及测量方法
教学难点：
德拜法
教学时数：
4学时
教学内容：
德拜照相法，X射线衍射仪法
教学方式：
课堂讲授
教学要求：
（1）了解德拜相机德基本结构。
（2）了解德拜法试样德制备和实验参数选择。
（3）熟练掌握德拜相的指数标定。
（4）了解X射线衍射仪法的仪器结构，了解测角仪的结构。
（5）掌握X射线衍射仪的构成、工作原理及测量方法。
第四章X射线衍射方法的应用
教学重点：
物相分析基本原理
教学难点：
宏观应力测定
教学时数：
4学时
教学内容：
点阵常数的精确测定，X射线物相分析，宏观应力测定
教学方式：
课堂讲授
教学要求：
（1）掌握点阵常数的测定方法，了解误差来源及其消除方法。
（2）掌握X射线物相分析的方法和步骤，熟练掌握物相定性分析方法。
（3）了解X射线残余应力测定原理、单轴应力测定原理、平面应力测定原理。
（4）掌握X射线在应力测量中的具体应用。
第五章透射电子显微镜结构
教学重点：
电磁透镜的景深与焦长，透射电子显微镜的结构
教学难点：
电磁透镜的像差及其对分辨率的影响
教学时数：
6学时
教学内容：
光学显微镜的分辨率，电子波波长，电磁透镜，电磁透镜的像差及其对分辨率
的影响，电磁透镜的景深与焦长，透射电子显微镜的结构，透射电镜的主要部
件，透射电镜的功能及发展
教学方式：
课堂讲授
教学要求：
（1）了解光学显微镜的分辨率，认识光学显微镜分辨率的局限性。
（2）了解电子波波长，了解电磁透镜。
（3）掌握球差、色差、像散、景深、焦长的基本概念。
（4）掌握电磁透镜的像差及其对分辨率的影响。
（5）掌握透射电子显微镜的结构，能熟练绘出5级成像系统光路图。
（6）了解透射电镜的主要部件及其功能。
（7）了解透射电镜的功能及发展。
第六章电子衍射
教学重点：
电子衍射原理，单晶电子衍射花样的标定
教学难点：
单晶电子衍射花样的标定，复杂电子衍射花样
教学时数：
6学时
教学内容：
电子衍射原理，单晶电子衍射花样的标定，多晶电子衍射图的标定，复杂电子
衍射花样
教学方式：
课堂讲授
教学要求：
（1）掌握布喇格定律和电子衍射基本公式。
（2）熟练掌握单晶电子衍射花样的标定方法，学会查表标定法、d值比较法、标准
花样对照法在具体实例中的应用。
（3）了解多晶电子衍射图的标定。
（4）对复杂电子衍射花样，只做一般介绍。
第七章电子显微图像
教学重点：
质厚衬度原理，衍衬衬度，相位衬度
教学难点：
衍衬衬度，相位衬度
教学时数：
6学时
教学内容：
质厚衬度原理，衍衬衬度，相位衬度，透射电子显微镜样品制备
教学要求：
（1）掌握质厚衬度原理。
（2）掌握衍衬运动学理论和衍衬图像的基本特征。
（3）掌握相位衬度基本原理，了解高分辨电子显微镜的结构特征。
（4）了解透射电子显微镜样品制备方法。
第八章扫描电子显微镜与电子探针显微分析
教学重点：
电子显微镜的工作原理，电子探针X射线显微分析，表面形貌衬度原理及其
应用
教学难点：
表面形貌衬度原理及其应用
教学时数：
7学时
教学内容：
电子束与固体样品相互作用时产生的物理信号，扫描电子显微镜的结构和工作
原理，表面形貌衬度原理及其应用，原子序数衬度原理及其应用，电子探针X
射线显微分
析，扫描电子显微镜的发展
教学方式：
课堂讲授
教学要求：
（1）了解电子束与固体样品相互作用时产生的背散射电子、二次电子、吸收电子、
透射电子、特征X射线、俄歇电子等物理信号。
（2）了解扫描电子显微镜的结构，掌握其工作原理。
（3）掌握表面形貌衬度原理及其应用，了解原子序数衬度原理及其应用。
（4）掌握电子探针X射线显微分析，特别是能谱仪的结构和工作原理。
（5）了解扫描电子显微镜的发展。
第九章光谱分析简介
教学重点：
光谱分析基本原理，紫外、可见光吸收光谱
教学难点：
光谱分析基本原理
教学时数：
6学时
教学内容：
光谱分析基本原理，原子光谱，分子光谱
教学方式：
课堂讲授
教学要求：
（1）要求学生充分理解光谱分析基本原理。
（2）了解分子光谱分析的基本原理。
（3）初步了解原子发射光谱、吸收光谱、原子荧光光谱的原理与应用。
（4）了解分子光谱分析原理。
（5）掌握紫外、可见光吸收光谱的原理与应用。
（6）了解红外吸收光谱和分子荧光光谱的原理与应用。
第十章其他显微分析方法简介
教学重点：
扫描探针显微镜，软X射线显微术
教学难点：
扫描隧道电子显微镜和原子力显微镜的原理及应用
教学内容：
扫描隧道电子显微镜和原子力显微镜
教学方式：
课堂讲授
教学要求：
（1）掌握扫描隧道电子显微镜和原子力显微镜的工作原理。
（2）了解扫描隧道电子显微镜和原子力显微镜的特点与应用。
（3）了解软X射线显微术基本概念及软X射线全息显微成像技术简介
第十一章电子能谱分析方法简介
教学重点：
X射线光电子能谱
教学难点：
X射线光电子能谱的分析与应用
教学时数：
6学时
教学内容：
俄歇电子能谱法，X射线光电子能谱和紫外光电子能谱
教学方式：
课堂讲授
教学要求：
（1）了解俄歇电子能谱的基本原理、俄歇电子能谱仪及应用。
（2）了解紫外光电子能谱的原理
（3）了解X射线光电子能谱仪的结构，掌握X射线光电子能谱的基本原理。
（4）熟练掌握X射线光电子能谱的分析与应用。
四、作业
该课程原则上每次课都布置作业，除了教材中的习题，也可以补充一些典型习题。
五、考核方式与成绩评定
考核方式：
考试。
成绩评定：
总评成绩=平时成绩（30%）+期末考试（70%），其中平时成绩是平时作业与出勤情况，视具体情况而定。
执笔人：
责任人：
20XX年8月
篇二：
材料现代分析方法
材料现代分析方法
1、γ射线核反应产生；X射线内层电子跃迁；紫外线、可见光外层电子跃迁；红外线分子振动能级跃迁；微波分子转动能级跃迁；射频电子自旋、核自旋。
2、晶向指数是表示晶体中点阵方向的指数，由晶向上阵点的坐标值确定。
晶面指数是表示晶体中点阵平面的指数，由晶面与三个坐标轴的截距值所确定。
倒易点阵是由晶体点阵按照一定的对应关系建立的空间点阵，对于一个由点阵基矢ai定义的点阵，若有另一个由点阵基矢aj定义的点阵满足
3、辐射的吸收是值辐射通过物质时，其中某些频率的辐射被组成物质的粒子（分子原子离子等）选择性吸收从而使辐射强度减弱的现象。
辐射的发射是指物质吸收能量后产生电磁辐射的现象，辐射发射的实质在于辐射跃迁。
辐射的散射是指电磁辐射与物质发生相互作用后部分偏离原入射方向而分散传播的现象。
4、分子散射是入射线与线度即尺寸大小远小于其波长的分子或分子聚集体相互作用而产生的散射。
包括：
瑞利散射是指入射线与光子发生弹性碰撞作用，仅光子运动方向改变而没有能量变化的散射，该射线与入射线同波长。
拉曼散射是指入射线（单色光）光子与分子发生非弹性碰撞作用，在运动方向改变的同时有能量增加或减少的散射。
5、电子散射包括相干散射和非相干散射。
相干散射是指入射线光子与原子内受核束缚较紧的电子（如内层电子）发生弹性碰撞作用，仅改变运动方向而没有能量损失的散射。
非相干散射是指入射线光子与原子内受核束缚较弱的电子（如外层电子或晶体中自由电子）发生非弹性碰撞作用，在光子运动方向改变的同时有能量损失的散射。
6、共振线是指电子在基态与任一激发态之间直接跃迁所产生的谱线。
原子光谱中做容易产生的谱线称为灵敏线，一般主共振线即为灵敏线。
7、原子荧光光谱：
受具有特定波长的电磁辐射（单色光）激发，气态原子外层电子从基态或低能态跃迁到高能态并在很短的时间内（10-8s）又跃迁回基态并发射的辐射即为原子荧光。
分为共振荧光和非共振荧光，非共振荧光又分为斯托克斯荧光（分为直跃线荧光和阶跃线荧光）（λf>λa）和反斯托克斯荧光（分为热助直跃线荧光和热助阶跃线荧光）。
8、吸收光谱是辐射被吸收程度对ν或λ的分布。
发射光谱是物质粒子发射辐射的强度对ν或λ的分布。
分子光谱是分子能级跃迁产出的光谱。
紫外、可见（吸收）光谱是物质在紫外、可见辐射作用下分子外层电子在电子能级间跃迁而产生的，又称为电子光谱。
由于分子振动能级跃迁与转动能级跃迁所需能量远小雨分子电子能级跃迁所需能量，故在电子能级跃迁的同时伴有振动能级与转动能级的跃迁，即电子能级跃迁产生的紫外、可见光谱中包含有振动能级和转动能级跃迁产生的谱线。
红外（吸收）光谱是物质在红外辐射作用下分子振动能级跃迁（由振动基态向振动激发态）而产生的，由于同时伴有分子转动能级跃迁，因而又称振转光谱。
也是由吸收带组成的带状光谱。
9、光电子发射过程由光电子的产生、输运和逸出三步组成。
10、俄歇电子：
原子内层电子被激发使原子电离产生空位，较外层电子向空位无辐射跃迁，使该层另一电子脱离原子原子发射出去，该电子即为俄歇电子。
11、X射线产生原理是由印记发射并在管电压的作用下向阴极高速运动的电子流为激发
源，致阳极发射辐射。
分为连续X射线和特征X射线两类。
连续X射线是覆盖很大波长范围且连续变化的电磁辐射。
特征X射线：
管电压增至激发电压使撞击靶材的电子具有足够能量时，可使靶原子内层产生空位，此时较外层电子向内层跃迁产生的辐射即特征X射线。
12、入射电子与固体作用产生的发射电子为：
is二次电子流，iR背散射电子流iXX射线，iE表面元素发射电子，ia样品吸收电流，iT透射电子流。
13、多晶体X射线衍射分析方法：
衍射仪法与（粉末）照相法，照相法分为德拜法和针孔法。
单晶体X射线衍射分析方法：
劳埃法和周转晶体法，劳埃法分为透射劳埃法和背射劳埃法。
14、X射线衍射分析方法的应用：
衍射仪法——用于物相定性分析、定量分析、点阵常数的测定、123类应力测定、晶粒度测定、织构测定、单晶定向。
照相法——物相定性分析、点阵常数的测定、丝织构测定。
劳埃法——单晶定向、晶体对称性测定。
四圆衍射仪法——单晶结构分析、晶体学研究、化学键测定。
15、X射线衍射穿透深度为几微米到几十微米，电子衍射深度小于一微米。
16、吸光度a：
定义为入射光强度i与透射光强度iL之比的对数。
1原子发射光谱分析aES元素定性分析，17、光谱分析方法的应用：
○半定量、定量分析；
2原子吸收光谱分析aaS元素定量分析；灵敏度很灵敏度高，样品用量少，分析速度块○
3原子荧光光谱分析aFS元素定量分析；灵敏度高，高，准确度较高，不能作定性分析○
4X射线荧光光谱分析XFS定性半定量定量分析；无损检测，灵敏应用不如前两者广泛○
5紫外、可见吸收光谱分析UV、ViS结构定性分析，有机化合物构型和构象的度不够高○
测定，组分定量分析；在有机化合物定性鉴定和结构分析有局限性○6红外吸收光谱分析
7分子荧光光谱分析FS荧光iR未知物定性分析、结构分析；不适于微量组分定量分析○
8核磁共振波谱分析nmR定性定量相对分子质量化学键；物质定量分析；灵敏度高○相对
灵敏度较差
18、透射电镜TEm技术基础：
透射和衍射，检测信号：
透射电子和衍射电子，样品：
薄膜和复型膜——形貌分析，晶体结构分析，成分分析。
扫描电镜SEm技术基础：
电子激发二次电子，电子吸收和背散射，检测信号：
二次电子、背散射电子和吸收电子，样品：
固体——形貌分析、成分分析、断裂过程动态研究、结构分析。
色谱分析法是基于混合物中各组分在互不相溶的两相（固定相和流动相）中分配系数、吸附能力、溶解能力或阻滞能力等物理性质的差异，进行混合物组分分离和分析的方法。
分为气相色谱法Gc和液相色谱法Lc。
19、衍射本质是晶体中各原子相干散射波叠加的结果。
布拉格方程2dsinθ=nλ，n=1,2…其中，d为晶面间距，θ为入射X射线与相应晶面的夹角，λ为X射线的波长，n为衍射级数，其含义是：
只有照射到相邻两晶面的光程差是X射线波长的n倍时才产生衍射。
上式表明，当晶面与X射线之间满足上述几何关系时，X射线的衍射强度将相互加强。
衍射矢量方程：
S-So//n|S-So|=λ/dHKL
20、影响X射线衍射强度的因素：
内因：
偏振因子、原子散射因子、结构因子、干涉指数；外因：
多重性因子、吸收因子、温度因子、
21、照相法分为德拜法、聚焦法和针孔法，选靶是选择X射线阳极所用材料，要求是：
靶材产生的特征X射线尽可能少地激发样品的荧光辐射，以降低衍射花样背底，使图样清晰。
滤波是在X射线源与样品间放置薄片（滤波片）以吸收Kβ射线，从而保证Kα射线的纯度，即为滤波。
22、衍射仪法：
以单色光照射（置于侧角计中心样品架上的）多晶体样品，检测仪器与样品同步转动（保持2：
1的角速度），扫描接收衍射线并转换成电脉冲信号，再经信号处理并记录，得到i-2θ曲线。
劳埃法：
是以光源发出的复合光即连续X射线照射置于样品台上不动的单晶体样品，并用平板底片记录衍射信息的衍射方法。
23、物相分析：
是指确定材料由哪些相组成（即物相定性分析）和确定各组成相的含量
（即物相定量分析）。
定量分析法24、宏观应力是指在物体中较大范围内存在并保持平衡的应力。
25、透射电子显微镜TEm以电子为照明束（光学显微镜为可见光）；光学显微镜中将可见光聚集成像的玻璃透镜，电子显微镜中为磁透镜。
构造：
照明系统、成像系统、记录系统、真空系统和电器系统组成，电磁透镜的结构—极靴和环绕极靴的铜线圈。
26、激磁电流减少，焦距增大，像距增大，放大倍数增大，照明区域减少。
27、透射电镜成像原理：
物镜将来自样品不同部位传播方向相同的电子在其背焦面上汇聚为一个斑点，沿不同方向传播的电子相应的形成不同的斑点，其中散射角为零的直射束被汇聚于物镜的焦点，形成中心斑点，这样在物镜的背焦面上便形成了衍射花样，而在物镜的像平面上，这些电子束重新组合相干成像。
通过调整中间镜的透镜电流，使中间镜的物平面与物镜的背焦面重重合，可在荧光屏上得到衍射花样。
若使中间镜的物平面与物镜的像平面重合则可得到显微像。
通过两个中间镜相互配合，可实现在较大范围内调整相机长度和放大倍数。
电镜分辨率的高低取决于物镜。
28、选取电子衍射是通过在物镜像平面上插入选区光栏实现的，其作用如同在样品所在平面内插入一虚光栏，使虚光栏孔以外的照明电子束被挡掉。
为减少选区误差的操作：
1使选区光栏以下的透镜系统聚焦○2使物镜精确聚焦○3获得衍射谱○
1初减薄制备厚度约100-200纳米的薄片○2从薄片上切取直径3毫米直接样品的制备：
○
3预减薄-从圆片一侧或两侧将圆片中心区域减薄至数微米○4终减薄的圆片○
29、选用直射电子形成的像称为明场像，选用散射电子形成的像称为暗场像。
像衬度是图像上不同区域间明暗程度的差别。
质厚衬度：
非晶体样品透射电子显微图像衬度是由于样品不同微区间存在原子序数或厚度的差异而形成的。
衍射衬度：
在晶体样品的成像过程中，起决定作用的是晶体对电子的衍射。
由样品各处衍射强度的差异形成的衬度称为衍射衬度。
30、扫描电镜构造SEm：
电子光学系统、偏转系统、信号检测放大系统、图像显示和记录系统、电源系统、真空系统。
扫描电镜主要性能（参数）：
放大倍数（扫描振幅减小，放大倍数增大）、分辨率、景深（比光学的大）。
31、影响扫描电镜分辨率主要因素：
1扫描电子束斑直径、2入射电子束在样品中的扩展效应3操作方式及所用调制信号、4信号噪音比、5杂散磁场、6机械振动引起的束斑漂流。
32、像衬原理：
高能电子入射固体样品，与样品的原子核和核外电子发生弹性或非弹性散射，这个过程可激发样品产生各种物理信号，样品微区特征不同，则在电子束作用下
产生的各种物理信号的强度也不同，这使得射线管荧光屏上不同区域会出现不同的亮度,从而获得具有一定衬度的图像。
SEm常用的信号电子有：
背散射电子、二次电子、吸收电子、俄歇电子。
33、原子发射光谱产生的原因是用适当的激发光源激发北侧样品，样品中的原子就会辐射出特征光。
经过聚焦色散再聚焦到感光板上可得到样品的特征发射光谱，根据荧光板上相应位置确定元素种类，根据谱线的黑度确定元素含量。
2跃迁几率，处于激发态34、影响谱线强度的因素：
○1激发电位，越高，谱线强度越小○
3统计权重，谱线强度与激发态和基态的统计权重之比成正比○4的时间越长，几率越小○
5原子密度，强度与进入光光源温度，越高，强度越高，太高离子数增加，原子数减少○
源的原子密度成正比，
35、光谱定性分析：
采用摄谱法分析样品中所含元素的种类，常用的为铁光谱比较法。
光谱半定量分析：
采用摄谱法中的比较黑度法，需配置标准系列。
光谱定量分析：
i=ac的b次方，a和b为常数，c为元素含量，用内标法。
36、原子吸收光谱原理：
是基于从光源辐射出的具有待测元素特征谱线的光，通过样品蒸汽时被待测元素基态原子所吸收，从而由辐射特征谱线光被减弱的程度来测定样品中待测元素含量的办法。
原子吸收分光光度计主要组成：
光源、原子化器、单色器、检测器等四部分组成。
原子吸收定量分析中的干扰有：
光谱干扰、分子吸收、电离干扰、化学干扰物理干扰。
定量分析方法：
1标准曲线法、2标准加入法、3质量分数直读法。
37、随着溶剂相应的增加。
由n-π*产生的光谱峰位置一般移向短波长，称为紫移，而π-π*跃迁光谱峰通常移向长波区，称为红移。
38、光的吸收定律：
透光率为T（%）=i/i0，吸光度a=-lgT=lg（i0/i），朗白-比耳定律即a=abc，a为吸收系数，b为吸收层厚度，c为被测物质质量分数。
当吸收介质厚度b保持不变时，吸光度与质量分数之间为线性关系。
往往有偏差。
39、荧光波长大于入射光波长，磷光波长大于荧光的。
分子荧光光谱（FS）：
也是电子光谱，但它属于二次发射光谱（光致发光），它至少由两个步骤产生：
吸收激发光过程和后继的发射过程。
分子荧光光谱是几种发光分析方法中的一种，反光分析的优点：
选择性好，灵敏度高和具有较大的线性浓度范围。
但荧光光谱应用的广泛性却不如吸收光谱，这主要是由于能够产生荧光辐射的化学体系的数量有限。
40、分子荧光强度的影响因素：
1化学环境（芳香官能团、脂肪或脂环基结构或高度共轭双键结构等是正影响，卤素取代基、苯环上的羧酸或羰基取代基等负影响）2分子的刚性结构（正影响）3温度（负影响）4溶剂的极性
41、色谱分析法：
固定相和流动相。
气相色谱和液相色谱。
42、热分析法：
热分析指在程序控制温度条件下，测量物质的物理性质随温度变化的函数关系的技术。
差热分析法（dTa）:
在程序控制温度下测量在升温、降温或恒温过程中样品和参比物之间的温度差（测量参数为温度）20-1000℃。
差式扫描量热法（dSc）：
程序控温条件下，直接测量样品在升温、降温或恒温过程中所吸收或释放的能量（测量参数为热量）-170-725℃。
热重法（TG）：
程序控温条件下，测量在升温、降温或恒温过程中样品质量发生的变化（测量参数为质量）20-1000℃。
篇三：
材料现代分析方法实验指导
材料现代分析方法
实验指导
梁伟编
太原理工大学材料科学与工程学院
20XX.11
依本年度实验条件，实验三和实验四的顺序略作调整
实验一主要仪器及功能了解
实验二材料的X射线衍射分析
实验三材料扫描电子显微分析及X射线能谱分析
实验四
2材料透射电子显微分析及样品制备附加电子背散射衍射分析
实验一主要仪器及功能了解
一、实验目的
初步认识各种主要的材料现代分析仪器，了解其主要功能和用途。
二、各类典型仪器的外形、主要功能及用途
1X射线衍射仪
X射线衍射仪（XRd）是根据晶体对X射线衍射的原理，利用X射线照射样品并探测衍射线的空间分布方向和强度，从而实现晶体结构分析的仪器。
其基本分析项目包括：
物相定性分析和定量分析，点阵常数测定，一、二、三类应力测定，晶粒尺寸测定，单晶定向，非晶态结构分析等。
图1（a）和（b）分别是Y-4Q型X射线衍射仪（丹东射线仪器公司）的主要部件和Rigakudmax2500型X射线衍射仪主机的外形图。
（a）4（b）1Y-4Q型X射线衍射仪的主要部件
1?
X射线管；2?
样品台；
3?
测角仪；4?
计数器。
图1X射线衍射仪及其主要部件外形图
（a）Y-4Q型X射线衍射仪的主要部件;（b）dmax2500型X射线衍射仪主机的外形图
2透射电子显微镜
透射电子显微镜（简称透射电镜，英文缩写TEm）是以波长极短的电子束作照明源，用电磁透镜聚焦成像的一种具有高分辨率、高放大倍数的电子光学仪器。
目前透射电镜的分辨率已达0.1nm，放大倍数可从几十倍到一百多万倍（针对不同分析需要，透射电镜通常在几千到几十万倍的放大倍数下观察）。
透射电镜在微观组织形貌观察的同时，利用其选区衍射、微衍射或会聚束衍射等功能可以进行微区（从?
m级到亚nm级尺度）的结构分析；在高分辨的情况下，可以直接观察到晶格像和结构像；利用拉伸样品台和加热样品台可实现原位拉伸和变
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