Generell kunnskap

Question 1

Hvorfor bruker man røntgenstråling til å undersøke krystallstrukturer?

Answer 1

Røntgenstråling har bølgelengde som er i samme størrelsesorden som atomer og avstand mellom krystallplan, og derfor vil røntgenstrålingen spres og diffrakteres av en krystall

Question 2

Hvordan fungerer et røntgenrør og hva brukes det til?

Answer 2

Et røntgenrør sender elektroner fra en katode med høy energi mot en anode i et vakuumkammer. Når elektronene treffer atomene, ioniserer de og hopper fra et høyere energinivå til et ledig energinivå. Energidifferansen sendes ut som et røntgenfoton med karakteristisk energi og bølgelengde. Dette resulterer i kontinuerlig røntgenstråling. Kan brukes i medisinske undersøkelser, scanning av bagasje ved flyplass og analyse av strukturen til et materiale.

Question 3

Hva er plottet i et pulverdiffraksjonsspekter?
Hva bestemmer posisjonen på toppene?
Hva bestemmer intensitet på toppene?
Hva bestemmer bredde på toppene?

Answer 3

• Plottet er antall tellinger av fotoner som funksjon av vinkelen 2θ
• Posisjonen er bestemt av krystallstrukturen, gitterparameter og avstand mellom krystallplan
• Intensiteten bestemmes av atomnummer og posisjon av de ulike atomene. Større atomer vil gi høyere intensitet
• Bredde på toppene er avhengig av krystallitt-størrelse. Jo mindre krystallitter, jo bredere topper

Question 4

Forklar hva som menes med diffraksjon og interferens

Answer 4

Diffraksjon skjer når bølger treffer en hindring som er i samme størrelsesorden som bølgelengden. Dette gjør at bølgen spres i flere retninger, noe som skaper interferens.
Interferens er når diffrakterte bølger i fase/motfase adderes og det fører til forsterkning/utslokking

Question 5

TE-SEM

Answer 5

Termisk emisjon bruker varme for å emittere elektroner. En høy strøm sendes gjennom et filament laget av wolfram. Den elektriske motstanden varmer filamentet opp til ca. 2800°C, noe som gjør at elektroner emitteres. Elektronene akselereres i et elektrisk felt mot anoden pga. akselerasjonsspenningen. Disse elektronene danner en stråle som rettes mot prøven.

Question 6

FE-SEM

Answer 6

Felt-emisjon bruker elektrisk felt for emittere elektroner. Filamentet består av en tynn tip av et materiale (som oftest wolfram). Elektroner emitteres ved at det settes på en høyspenning som gjør at filamentet emitterer elektroner. Elektronene akselereres med en akselerasjonsspenning.

Question 7

Sammenligning av TE-SEM og FE-SEM

Answer 7

FE gir høyere oppløsning på bilder, filamentet har lengre levetid, krever lavere vakuum, og er dyrere, sammenlignet med TE.

Question 8

Hva er bremsestråling, og hvilken effekt har det på EDS-spekteret?

Answer 8

Bremsestråling er røntgenstråling med kontinuerlig bølgelengde. Det skjer når det er endring av hastighet og retning for primærelektronene. Elektroner mister energi, og sender ut dette i form av røntgenstråler. Det gir en bakgrunn i EDS-spekteret.