空心阴极灯(空心阴极灯的作用)

形象！电影展示了16种材料分析方法

激光天地导读：工欲善其事必先利其器！本文形象的描述了常用的材料分析利器的工作原理，希望大家喜欢和对大家有帮助。

目录1。紫外光谱UV2。红外吸收光谱IR3。核磁共振波谱NMR4。质谱MS5。气相色谱GC6。凝胶色谱GPC7。热重分析法TG8。静态热机械分析TMA9。透射电子显微镜TEM10。扫描电子显微镜SEM11。原子力显微镜AFM12。扫描隧道显微镜STM13。原子吸收光谱法。电感耦合高频等离子体

1.紫外分光光谱UV

分析原理：吸收紫外光能量，这导致分子中电子能级的跃迁

谱图的表示方法：相对吸收光能随吸收光波长的变化

提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状提供了分子中不同电子结构的信息

物质分子吸收一定波长的紫外光时，分子中的价电子由低能级跃迁到高能级，吸收光谱高于紫外光。紫外吸收光谱主要用于确定共轭分子、组分和平衡常数。

二次电子扫描成像

入射电子在原子核附近被反射，没有能量损失。它既包括与原子核相互作用形成的弹性背散射电子，也包括与样品原子核外电子相互作用形成的非弹性背散射电子。

反向散射电子探测图

背反射信号用于形貌分析时，其分辨率远低于二次电子。根据背散射电子图像的明暗，可以区分相应区域的相对原子序数，从而可以进行金属及其合金微观结构的成分分析。

EBSD成像过程

11.原子力显微镜AFM

分析原理：固定了一个微型悬臂，它的一端对微弱的力非常敏感，另一端有一个微小的尖端。由于针尖的针尖原子与样品表面原子之间的作用力极其微弱，通过控制扫描时的恒力，带针尖的微悬臂梁会在垂直于样品表面的方向波动。从而获得样品的表面形貌信息

谱图的表示方法：微悬臂梁对应每个扫描点的位置变化

提供的信息：样品的表面形貌信息

原子力显微镜原理：针尖和表面原子之间的相互作用

原子力显微镜的扫描模式包括接触模式和非接触模式，接触模式利用原子间排斥力的变化产生样品的表面轮廓，非接触方法利用原子间吸引力的变化产生样品的表面轮廓。

接触模式

12.扫描隧道显微镜STM

分析原理：隧道电流的强度与针尖和样品之间的距离成指数关系。根据隧道电流的变化，可以得到样品表面微小起伏的信息。如果同时扫描x-y方向，就可以直接得到样品表面的三维形貌，这就是扫描隧道显微镜的工作原理。

隧道电流的波动是由谱图的表示方法：探针随样品表面形貌的变化而引起的

经提供的信息：软件处理后，可输出样品的三维表面形貌

探针

隧道电流对针尖和样品表面之间的距离极其敏感。当距离减小0.1毫米时，隧道电流将增加一个数量级。

隧道电流

针尖扫描样品表面时，即使表面只有原子尺度波动，也会通过隧道电流显示，然后利用计算机测量软件和数据处理软件将获得的信息处理成三维图像显示在屏幕上。

13.原子吸收光谱AAS

分析原理：通过雾化器对待测样品进行雾化，待测原子吸收待测元素空心阴极灯的光，使探测器探测到的能量变低，得到吸光度。吸光度与被测元素的浓度成正比。

待测样品的雾化

原子吸收和鉴定

14.电感耦合高频等离子体ICP

分析原理：利用氩等离子体产生高温，样品完全分解形成受激原子和离子。因为被激发的原子

原子和离子形成激发态

探测器探测到

15.X射线衍射XRD

分析原理：X射线是原子内层电子在高速运动电子轰击下跃迁产生的光辐射，主要包括连续X射线和特征X射线。晶体可以用作x光的光栅。大量原子或离子/分子产生的相干散射会引起光干涉，从而影响散射X射线的强度增强或衰减。由于大量原子散射波的叠加，相互干涉产生强度最大的光束称为X射线衍射线。

为了满足衍射条件，可以应用布拉格公式：2dsin=

用已知波长的X射线测量角，从而计算出晶面间距D，用于X射线结构分析；另一种是用已知D的晶体测量角，从而计算出特征X射线的波长，再从已有的数据中找出样品中所含的元素。

以下是通过XRD确定未知晶体结构分析过程：

未知晶体结构的XRD测定分析过程

16.纳米颗粒追踪表征

分析原理：纳米粒子跟踪分析技术，利用光散射原理，不同粒径的散射光图像在CCD上的亮度和光斑大小是不同的，并据此确定粒径；将适当浓度的样品均匀分散在液体中，可以获得粒度分布和颗粒浓度的信息，准确度很高。

不同粒径颗粒在电荷耦合器件上的散射光成像

实际样品测试结果

不同技术的数据比较