本书为教育部高等学校材料科学与工程教学指导委员会规划教材,根据新时期高等学校材料科学与工程新的教学要求编写。
本书系统、扼要地阐述了当今各主要的材料分析检测技术的基本原理、探测过程和处理技术。全书共15章,内容包括:材料分析检测技术概述、X射线衍射分析、扩展X射线吸收精细结构谱分析、透射电子显微分析、扫描电子显微镜和电子探针分析、扫描隧道显微分析和原子力显微分析、光电子能谱分析、俄歇电子能谱分析、原子光谱分析、分子光谱分析、拉曼光谱分析、核磁共振谱分析、电子自旋共振波谱分析、穆斯堡尔谱分析、热分析等。
本书除注重基础知识外,还对各种检测技术的应用做了介绍,并力图把计算机分析引入到材料分析检测技术当中。
本书可作为理工科大学本科生、研究生的教学用书,也可供相关专业的科研人员、工程技术人员和管理人员参考。

第1章 材料分析检测技术概述
1.1 引言
1.2 衍射分析方法概述
1.3 电子显微分析方法概述
1.4 电子能谱分析方法概述
1.5 光谱分析方法概述
1.6 计算机在分析测试技术中的应用概述
第2章 X射线衍射分析
2.1 X射线物理学基础
2.2 X射线衍射几何
2.3 X射线衍射强度
2.4 X射线衍射方法
2.5 X射线衍射分析
习 题
第3章 扩展X射线吸收精细结构谱分析
3.1 基本原理
3.2 扩展X射线吸收精细结构谱实验方法
3.3 X射线吸收精细结构谱的应用
习题
第4章 透射电子显微分析
4.1 透射电子显微镜构造及工作原理
4.2 样品制备
4.3 衍射斑的形成理论与基本成像操作
4.4 电子显微学衍衬成像理论
4.5 高分辨电子显微镜简介
4.6 透射电子显微镜在材料科学中的应用
习 题
第5章 扫描电子显微镜和电子探针分析
5.1 扫描电子显微分析
5.2 电子探针显微分析
习 题
第6章 扫描隧道显微分析和原子力显微分析
6.1 扫描隧道显微镜
6.2 原子力显微镜
习 题
第7章 光电子能谱分析
7.1 X射线光电子能谱
7.2 紫外光电子能谱
习 题
第8章 俄歇电子能谱分析
8.1 基本原理
8.2 基本装置与实验方法
8.3 应用实例
8.4 AES方法的特点和局限性
习 题
第9章 原子光谱分析
9.1 原子发射光谱分析
9.2 原子吸收光谱分析
9.3 原子荧光光谱分析
习 题
第10章 分子光谱分析
第11章 拉曼光谱分析
第12章 核磁共振谱分析
第13章 电子自旋共振波谱分析
第14章 穆斯堡尔谱分析
第15章 热分析
参考文献

第1章 材料分析检测技术概述
1.1 引言
材料分析检测技术水平的提高直接推动了人类科学技术的发展,同时人类科学技术的发展进一步促进了材料分析检测技术不断前进。材料分析检测技术是关于材料成分、物相结构、微观形貌和晶体缺陷等的现代分析、检测技术及其有关理论知识的科学。
材料现代分析、检测技术的发展,使得材料分析不仅包括材料(整体的)成分、结构分析和价态分析,也包括材料表面与界面分析、微区分析、形貌分析和热分析等诸多内容,这些内容的研究离开材料分析测试技术将难以进行,所以材料分析测试技术在材料科学中占有十分重要地位。
通过对表征材料的物理性质或物理化学性质参数及其变化(称为测量信号或者特征信息)的检测实现材料分析检测目的,换言之,材料分析的基本原理(或者技术基础)是指测量信号与材料成分、结构等的特征关系,采用不同的测量信号形成了各种不同的材料分析方法。
基于电磁辐射及运动粒子束与物质相互作用的各种物理效应所建立的各种分析方法已成为材料分析检测的重要组成部分,大体可分为光谱分析、电子能谱分析、衍射分析和电子显微分析等四大类方法,此外,基于其他物理性质或者电化学性质与材料的特征关系建立的色谱分析、质谱分析、电化学分析以及热分析等方法也是材料现代分析检测的重要方法。
尽管不同材料分析检测技术的分析原理以及具体的检测操作过程和相应的检测分析仪器不同,但各种技术的分析、检测过程均可大体分为信号发生、信号检测、信号处理和信号读出等几个步骤。相应的分析仪器则由信号发生器、检测器、信号处理器和读出装置等几部分组成。信号发生器使样品产生(原始)分析信号,检测器则将原始分析信号转换为更易于测量的信号并加以检测,被检测信号经信号处理器放大、运算、比较等处理后由读出装置转变为可被分析者读出的信号被记录或者显示出来。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。
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