《材料電子及中子分析技術》是2023年電子工業出版社出版的圖書，作者是朱和國、黃鳴。
基本介紹
- 書名：材料電子及中子分析技術
- 作者：朱和國、黃鳴
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2023年1月
- 頁數：360 頁
- 定價：69.00 元
- 開本：16 開
- ISBN：9787121447105
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書系統介紹晶體的投影與倒易點陣、電子衍射的物理基礎、衍射成像、襯度理論、高分辨成像、複雜電子衍射花樣、原位透射電鏡顯微分析技術及透射電子顯微鏡、掃描電鏡、掃描透射電鏡、電子探針、背散射電子衍射儀的結構原理與套用；介紹了用於表面分析的俄歇電子能譜、X光電子能譜、掃描隧道顯微鏡、掃描透射電子顯微鏡、低能電子衍射、反射高能電子衍射及電子能量損失譜等常用分析技術的原理、特點及其套用；最後介紹了原子探針和中子分析技術等。書中研究和測試的材料包括金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、非晶態材料、金屬間化合物、複合材料等。每章內容作了提綱式的小結，並附有適量的思考題。書中採用了一些作者尚未發表的圖片和曲線，同時在實例分析中還引入了一些當前材料界最新的研究成果。
圖書目錄
第1章 晶體學基礎 1
1.1 晶體及其基本性質 1
1.1.1 晶體的概念 1
1.1.2 空間點陣的四要素 1
1.1.3 布拉菲陣胞 2
1.1.4 典型晶體結構 4
1.1.5 晶體的基本性質 7
1.1.6 準晶體簡介 8
1.2 晶向、晶面及晶帶 8
1.2.1 晶向及其表征 8
1.2.2 晶面及其表征 9
1.2.3 晶帶及其表征 11
1.3 晶體的巨觀對稱及點群 11
1.3.1 對稱的概念 11
1.3.2 對稱元素及對稱操作 11
1.3.3 對稱元素的組合及點群 16
1.3.4 晶體的分類 17
1.3.5 準晶體的點群及其分類 18
1.3.6 點群的國際符號 19
1.3.7 點群的聖佛利斯符號 19
1.4 晶體的微觀對稱與空間群 21
1.4.1 晶體的微觀對稱 21
1.4.2 晶體的空間群及其符號 23
1.5 晶體的投影 24
1.5.1 球面投影 24
1.5.2 極射赤面投影 25
1.5.3 極式網與烏氏網 26
1.5.4 晶帶的極射赤面投影 29
1.5.5 標準極射赤面投影圖（標準投影圖或標準極圖） 31
1.6 倒易點陣 32
1.6.1 正點陣 32
1.6.2 倒易點陣 32
1.6.3 正倒空間之間的關係 34
1.6.4 倒易矢量的基本性質 35
1.6.5 晶帶定律 36
1.6.6 廣義晶帶定律 37
本章小結 37
思考題 40
第2章 電子顯微分析的基礎 42
2.1 電子波的波長 42
2.2 電子與固體物質的作用 43
2.2.1 電子散射 43
2.2.2 電子與固體物質作用時激發的物理信號 47
2.3 電子衍射 51
2.3.1 電子衍射的方向 52
2.3.2 電子衍射的強度 55
2.3.3 電子衍射與X射線衍射的異同點 59
2.3.4 電子衍射的厄瓦爾德圖解 60
2.3.5 電子衍射花樣的形成原理及電子衍射的基本公式 61
2.3.6 零層倒易面及非零層倒易面 62
2.3.7 標準電子衍射花樣 63
2.3.8 偏移矢量 67
本章小結 70
思考題 71
第3章 透射電子顯微鏡 73
3.1 工作原理 73
3.2 解析度 74
3.2.1 光學顯微鏡的解析度 74
3.2.2 透射電子顯微鏡的解析度 75
3.3 電磁透鏡 77
3.3.1 靜電透鏡 77
3.3.2 電磁透鏡 77
3.4 電磁透鏡的像差 79
3.4.1 球差 79
3.4.2 像散 80
3.4.3 色差 81
3.5 電磁透鏡的景深與焦長 82
3.5.1 景深 82
3.5.2 焦長 82
3.6 透射電鏡的電子光學系統 83
3.6.1 照明系統 84
3.6.2 成像系統 86
3.6.3 觀察記錄系統 88
3.7 主要附屬檔案 88
3.7.1 樣品傾斜裝置（樣品台） 88
3.7.2 電子束平移和傾斜裝置 89
3.7.3 消像散器 89
3.7.4 光闌 90
3.7.5 球差矯正器 91
3.8 透射電鏡中的電子衍射 93
3.8.1 有效相機常數 93
3.8.2 選區電子衍射 94
3.9 常見的電子衍射花樣 95
3.9.1 單晶電子衍射花樣 95
3.9.2 多晶體的電子衍射花樣 99
3.10 幾種特殊斑點花樣 99
3.10.1 雙晶帶衍射斑點花樣 99
3.10.2 斑點指數標定的不唯一性 101
3.10.3 晶體取向關係測定 102
3.10.4 層錯能測定 103
本章小結 105
思考題 107
第4章 複雜電子衍射花樣 108
4.1 超點陣斑點花樣 108
4.1.1 超點陣定義 108
4.1.2 超點陣的分類 108
4.1.3 面心立方點陣超點陣結構因子 110
4.1.4 超點陣斑點花樣 111
4.2 孿晶斑點花樣 112
4.2.1 孿晶的定義與分類 112
4.2.2 孿晶斑點花樣產生原理 113
4.2.3 孿晶斑點花樣理論推算 115
4.3 高階勞埃斑點花樣 119
4.3.1 高階勞埃斑點的定義 119
4.3.2 高階勞埃斑點的分類與特徵 119
4.3.3 高階勞埃斑點花在零層倒易面上的投影 120
4.3.4 高階勞埃斑點花樣在零層倒易面上的標定 123
4.3.5 高階勞埃斑點花樣的套用 125
4.4 二次衍射花樣 127
4.4.1 二次衍射的定義 127
4.4.2 二次衍射的產生原理 127
4.5 菊池花樣 129
4.5.1 菊池花樣的定義 129
4.5.2 菊池花樣的產生原理 129
4.5.3 菊池花樣的套用—取向分析 133
4.6 會聚束電子衍射花樣 135
4.6.1 會聚束電子衍射原理 135
4.6.2 會聚束電子衍射的3個重要參數 135
4.6.3 會聚束電子衍射中的重要花樣 136
4.6.4 會聚束電子衍射成像 140
4.6.5 會聚束電子衍射花樣的指數標定 140
4.6.6 套用分析 141
本章小結 143
思考題 145
第5章 透射電子顯微鏡的成像分析 146
5.1 透射電鏡的圖像襯度理論 146
5.1.1 襯度的概念與分類 146
5.1.2 衍射襯度運動學理論與套用 148
5.1.3 非理想晶體的衍射襯度 154
5.1.4 非理想晶體的缺陷成像分析 155
5.2 衍射襯度動力學簡介 165
5.3 非完整晶體襯度 168
5.4 透射電鏡的樣品製備 169
5.4.1 基本要求 170
5.4.2 薄膜樣品的製備過程 170
本章小結 172
思考題 173
第6章 薄晶體的高分辨像 174
6.1 高分辨電子顯微像的形成原理 174
6.1.1 試樣透射函式 175
6.1.2 襯度傳遞函式S(u,v) 177
6.1.3 像平面上的像面波函式B(x,y) 179
6.1.4 最佳欠焦條件及電鏡最高解析度 180
6.1.5 第一通頻寬度（sin? =-1）的影響因素 181
6.2 高分辨像舉例 187
6.2.1 晶格條紋像 187
6.2.2 一維結構像 188
6.2.3 二維晶格像 189
6.2.4 二維結構像 191
本章小結 193
思考題 193
第7章 原位透射電子顯微分析技術 194
7.1 原位透射電鏡的類型 194
7.2 加熱式原位透射電鏡 194
7.2.1 工作原理 194
7.2.2 套用舉例 195
7.3 冷凍式原位透射電鏡 196
7.3.1 工作原理 196
7.3.2 套用舉例 197
7.4 電學式原位透射電鏡 198
7.4.1 工作原理 198
7.4.2 套用舉例 199
7.5 力學式原位透射電鏡 199
7.5.1 工作原理 199
7.5.2 套用舉例 200
7.6 光學式原位透射電鏡 201
7.6.1 工作原理 201
7.6.2 套用舉例 201
7.7 氣體環境式原位透射電鏡 202
7.7.1 工作原理 202
7.7.2 套用舉例 202
7.8 液體池環境式原位透射電鏡 204
7.8.1 工作原理 204
7.8.2 套用舉例 205
7.9 4D-UEM四維超快原位透射電鏡 210
7.9.1 工作原理 210
7.9.2 套用舉例 211
7.10 電子束激勵式原位透射電鏡 212
7.10.1 工作原理 212
7.10.2 套用舉例 212
本章小結 213
思考題 213
第8章 電子背散射衍射 215
8.1 基本原理 215
8.1.1 電子背散射衍射（EBSD） 216
8.1.2 掃描電鏡的透射菊池衍射 216
8.2 EBSD系統簡介 217
8.3 EBSD衍射譜標定與晶體取向確定 218
8.3.1 EBSD衍射譜標定 218
8.3.2 晶體取向確定 221
8.4 EBSD解析度 224
8.5 EBSD樣品製備 225
8.6 EBSD的套用 225
8.6.1 取向襯度成像 226
8.6.2 織構分析 226
8.6.3 晶粒取向差及晶界特性分析 227
8.6.4 物相鑑定 228
8.6.5 晶格缺陷分析 228
8.6.6 三維取向成像 230
本章小結 231
思考題 232
第9章 掃描電子顯微鏡及電子探針分析技術 233
9.1 掃描電鏡的結構 233
9.1.1 電子光學系統 234
9.1.2 信號檢測和信號處理系統、圖像顯示和記錄系統 235
9.1.3 真空系統 236
9.2 掃描電鏡的主要性能參數 236
9.2.1 解析度 236
9.2.2 放大倍數 237
9.2.3 景深 237
9.3 表面成像襯度 238
9.3.1 二次電子成像襯度 238
9.3.2 背散射電子成像襯度 239
9.4 二次電子襯度像的套用 240
9.5 背散射電子襯度像的套用 242
9.6 掃描電鏡下的原位拉伸 244
9.7 電子探針 245
9.7.1 電子探針波譜儀 245
9.7.2 電子探針能譜儀 247
9.7.3 能譜儀與波譜儀的比較 249
9.8 電子探針分析及套用 249
9.8.1 定性分析 249
9.8.2 定量分析 251
9.9 掃描透射電子顯微鏡 251
9.9.1 工作原理 252
9.9.2 性能特點 253
9.9.3 套用舉例 254
9.10 掃描電鏡的發展 255
本章小結 256
思考題 257
第10章 其他電子分析技術 258
10.1 低能電子衍射 258
10.1.1 低能電子衍射原理 258
10.1.2 低能電子衍射裝置的結構與花樣特徵 259
10.1.3 LEED的套用舉例 260
10.2 反射高能電子衍射 261
10.2.1 工作原理 261
10.2.2 特點 263
10.2.3 套用舉例 263
10.3 俄歇電子能譜 264
10.3.1 俄歇電子能譜儀的結構原理 264
10.3.2 俄歇電子能譜 265
10.3.3 定性分析 267
10.3.4 定量分析 267
10.3.5 化學價態分析 268
10.3.6 AES的套用舉例 268
10.3.7 俄歇電子能譜儀的最新進展 271
10.4 X射線光電子能譜 272
10.4.1 X射線光電子能譜儀的工作原理 272
10.4.2 X射線光電子能譜儀的系統組成 272
10.4.3 X射線光電子能譜及表征 274
10.4.4 X射線光電子能譜儀的功用 276
10.4.5 XPS的套用舉例 278
10.4.6 XPS的發展趨勢 281
10.5 掃描隧道顯微鏡 282
10.5.1 STM的基本原理 282
10.5.2 STM的工作模式 283
10.5.3 STM的特點 283
10.5.4 STM的套用舉例 284
10.6 聚焦離子束 287
10.6.1 工作原理 287
10.6.2 離子束與材料的相互作用 288
10.6.3 聚焦離子束的套用 289
10.7 電子能量損失譜 291
10.7.1 工作原理 291
10.7.2 作用 292
10.7.3 特點 292
10.7.4 EELS的套用舉例 292
本章小結 294
思考題 296
第11章 原子探針分析技術 297
11.1 原子探針技術的發展史 297
11.2 場離子顯微鏡 297
11.2.1 場離子顯微鏡的結構原理 298
11.2.2 場電離 298
11.2.3 場離子顯微圖像 300
11.3 原子探針 302
11.3.1 場蒸發 302
11.3.2 原子探針的基本原理 302
11.3.3 原子探針層析 303
11.3.4 原子探針脈衝模式 304
11.3.5 原子探針樣品製備 305
11.3.6 原子探針層析的套用 307
本章小結 310
思考題 311
第12章 中子分析技術 312
12.1 中子源 312
12.2 中子與物質的相互作用 313
12.2.1 吸收 313
12.2.2 散射 314
12.3 中子衍射 319
12.3.1 中子衍射原理 319
12.3.2 中子衍射的方向和強度 320
12.4 中子散射儀 323
12.5 中子散射技術的套用 324
12.5.1 物相結構分析 324
12.5.2 磁結構分析 325
12.5.3 殘餘應力分析 327
12.5.4 織構分析 328
12.5.5 小角散射分析 330
12.6 極化中子技術 331
12.6.1 中子自旋和極化 331
12.6.2 極化中子實驗測量系統 332
12.6.3 極化中子散射 333
12.6.4 極化中子的拉莫爾進動 333
12.7 中子成像分析 334
12.7.1 成像原理 334
12.7.2 中子成像技術 334
本章小結 336
思考題 336
附錄 338
附錄1 常用物理常數 338
附錄2 晶體的三類分法及其對稱特徵 338
附錄3 32種點群對稱元素示意圖 339
附錄4 巨觀對稱元素及說 340
附錄5 32種點群的習慣符號、國際符號及聖佛利斯符號 341
附錄6 常見晶體的標準電子衍射花樣 342
參考文獻 347
