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第1章 透射电子显微镜 1

1.1 分析型透射电子显微镜 1

1.1.1 AEM的结构与功能 1

1.1.2 AEM的成像方式 2

1.1.3 AEM的成分分析 4

1.2 透射电子显微镜样品制备 8

1.2.1 复型样品的制备 9

1.2.2 粉末样品的制备 12

1.2.3 大块材料上制备薄膜样品 12

1.2.4 大块表层材料的薄膜层样品制备 16

1.2.5 大块脆性材料的薄膜层样品制备 17

1.2.6 超薄切片制备透射电镜样品 17

参考文献 19

第2章 扫描电子显微镜 20

2.1 扫描电子显微镜的结构和工作原理 21

2.1.1 扫描电子显微镜的结构 21

2.1.2 扫描电子显微镜的工作原理 24

2.1.3 扫描电子显微镜的主要性能 24

2.1.4 扫描电子显微镜的样品制备 28

2.2 场发射扫描电子显微镜 28

2.2.1 场发射电子枪 29

2.2.2 场发射扫描电子显微镜的特点 31

2.2.3 场发射扫描电子显微镜的应用 31

2.3 低真空扫描电子显微镜 32

2.3.1 低真空扫描电镜（环境扫描电镜）的工作原理 32

2.3.2 低真空扫描电镜的主要特征与应用 33

2.4 低电压扫描电子显微镜 34

2.4.1 低电压扫描电子显微镜的特点 34

2.4.2 低电压扫描电子显微镜的应用 36

2.5 电子背散射衍射技术 37

2.5.1 电子背散射衍射的工作原理 38

2.5.2 电子背散射衍射技术的应用 40

2.5.3 EBSD与其他衍射技术的比较 44

2.5.4 EBSD技术的特点 44

参考文献 45

第3章 扫描探针显微镜 46

3.1 扫描隧道显微镜 46

3.1.1 扫描隧道显微镜的工作原理 47

3.1.2 扫描隧道显微镜的工作模式 49

3.1.3 扫描隧道显微镜的特点与应用 52

3.2 原子力显微镜 54

3.2.1 原子力显微镜的结构与工作原理 54

3.2.2 原子力显微镜的工作模式 59

3.2.3 原子力显微镜的应用 62

3.3 磁力显微镜 67

3.3.1 磁力显微镜的结构与工作原理 67

3.3.2 磁力显微镜的应用 69

3.4 电化学原子力显微镜 71

3.4.1 电化学原子力显微镜的结构 71

3.4.2 电化学原子力显微镜的应用 72

参考文献 74

第4章 X射线衍射分析技术 75

4.1 X射线的物理学基础 75

4.1.1 X射线的本质 75

4.1.2 X射线的产生 76

4.1.3 X射线谱 78

4.1.4 X射线的性质 80

4.2 X射线的衍射原理 83

4.2.1 晶体结构 84

4.2.2 晶体学表示方法：晶体学指数 86

4.2.3 X射线的衍射 89

4.3 X射线衍射仪的结构与工作原理 93

4.3.1 多晶体X射线研究方法 93

4.3.2 X射线衍射仪 94

4.4 X射线衍射仪的发展 97

4.4.1 测角仪 97

4.4.2 探测器 98

4.5 定性物相分析 99

4.5.1 基本原理 99

4.5.2 索引 100

4.5.3 物相定性分析方法和表示方法 102

参考文献 106

第5章 X射线光电子能谱原理与应用 107

5.1 X射线光电子能谱仪结构与工作原理 107

5.1.1 X射线光电子能谱仪结构 107

5.1.2 XPS的基本原理 109

5.2 X射线光电子能谱分析特点与应用 113

5.2.1 X射线光电子能谱分析特点 113

5.2.2 X射线光电子能谱的应用 114

5.3 X射线光电子能谱图分析 121

5.3.1 谱图特征 121

5.3.2 谱图分析 123

5.4 X射线光电子能谱与电子探针及其他能谱的比较 129

参考文献 130

第6章 X射线荧光光谱分析 132

6.1 X射线荧光光谱基本原理 132

6.1.1 波长色散型X射线荧光光谱仪的结构与工作原理 133

6.1.2 能量色散X射线荧光光谱仪 137

6.2 X射线荧光光谱定性和定量分析 140

6.2.1 X射线荧光光谱定性分析和半定量分析 140

6.2.2 X射线荧光光谱定量分析 143

6.2.3 X射线荧光仪器分析误差的来源 145

6.3 X射线荧光光谱分析的样品制备 147

6.3.1 固体样品的制备方法 148

6.3.2 液体样品的制备方法 153

6.3.3 制备微量和痕量元素分析的样品 154

6.4 X射线荧光光谱的应用领域 156

参考文献 158

第7章 等离子体发射光谱 159

7.1 引言 159

7.1.1 等离子体 159

7.1.2 等离子体发射光谱分析 160

7.1.3 等离子体发射光谱的特点 161

7.2 ICP光源物理化学特性 161

7.2.1 电感耦合等离子体的形成 162

7.2.2 ICP的物理特性 164

7.3 ICP光谱仪 173

7.3.1 高频发生器 173

7.3.2 进样装置 178

7.3.3 分光装置 181

7.3.4 测光装置 185

7.3.5 光电光谱仪简介 189

7.4 光谱分析原理 192

7.4.1 原子发射光谱的产生 192

7.4.2 定量分析原理 196

7.4.3 光谱分析条件 202

7.4.4 基体干扰效应及其校正 205

7.5 ICP光谱的应用与进展 213

7.5.1 ICP光谱的应用 213

7.5.2 ICP-AES的进展 214

参考文献 215

第8章 红外吸收光谱法 217

8.1 引言 217

8.1.1 红外光区的划分 217

8.1.2 红外光谱的表示方法 217

8.1.3 红外光谱法的特点和应用 218

8.2 基本原理 219

8.2.1 红外光谱的产生 219

8.2.2 分子振动的形式 220

8.2.3 影响红外吸收峰强度的因素 224

8.3 基团频率与特征吸收峰 224

8.3.1 官能团区和指纹区 225

8.3.2 主要基团的特征吸收峰 226

8.3.3 影响基团频率的因素 228

8.4 红外吸收光谱解析 231

8.4.1 红外吸收光谱中的重要区段 231

8.4.2 红外吸收光谱的解析 256

8.5 红外光谱仪的结构与工作原理 265

8.5.1 色散型红外吸收光谱仪 265

8.5.2 傅里叶变换红外吸收光谱仪（FT-IR） 268

8.6 试样的制备 269

8.6.1 红外光谱法对试样的要求 269

8.6.2 制备方法 270

8.7 红外光谱法的分析与应用 272

8.7.1 分析步骤 272

8.7.2 定性分析 273

8.7.3 定量分析 274

8.7.4 在有机分析方面的应用 278

8.7.5 在无机分析方面的应用 280

8.7.6 在高分子方面的应用 281

参考文献 283

第9章 激光拉曼光谱法 284

9.1 引言 284

9.2 拉曼光谱基本原理 285

9.2.1 拉曼散射 285

9.2.2 红外光谱与拉曼光谱的关系 287

9.2.3 偏振度的测定 293

9.3 仪器和装置 296

9.3.1 光源 297

9.3.2 试样装量和缝前透射系统 304

9.3.3 单色器 305

9.3.4 检测器 305

9.3.5 制备技术及放置方式 305

9.4 激光拉曼光谱法的应用 307

9.4.1 有机物结构分析 307

9.4.2 高聚物的分析 310

9.4.3 无机体系的研究 311

9.4.4 生物高分子方面的研究 313

9.4.5 拉曼光谱在高分子材料中的应用 314

9.4.6 定量分折 319

参考文献 320

附录 321

附录1 立方系晶面间夹角 321

附录2 立方与六方晶体可能出现的反射 325

附录3 特征X射线的波长和能量表 327

附录4 部分物相的d值表 331

附录5 常见晶体结构倒易点阵平面基本数据表 340

附录6 常见晶体的标准电子衍射花样 352

名词索引 361