Список контрольных вопросов

Вопросы к экзамену по темам


1. Теоретические вопросы

а) Взаимодействия электронов с веществом. Упругие и неупругие взаимодействия. Область взаимодействия электронов: влияние атомного номера, зависимость от энергии пучка.
б) Отраженные электроны: влияние атомного номера, зависимость от энергии пучка, зависимость от угла наклона, угловое распределение, распределение по энергиям, глубина выхода.
в) Вторичные электроны: влияние атомного номера, зависимость от энергии пучка, зависимость от угла наклона, угловое распределение, распределение по энергиям, глубина выхода.
г) Рентгеновское излучение. Непрерывное рентгеновское излучение. Характеристическое рентгеновское излучение.
д) Термоэлектронная и автоэлектронная эмиссия.
е) Устройство растрового электронного микроскопа.
ж) Типы катодов и сравнение их между собой. Цилиндр Венельта.
з) Электромагнитные линзы. Хроматические аберрации. Сферические аберрации. Астигматизм.
и) Детекторы сигналов в РЭМ. Характеристики и их влияние на формирование изображений.
к) Механизмы и природа формирования контрастов в РЭМ. Интерпретация изображений. Композиционный и топографический контраст.
л) Сканирование образца электронным пучком. Изображения в РЭМ.
м) Основные преимущества и недостатки РЭМ перед другими методами микроскопии

2. Вопросы по пользовательскому интерфейсу

а) Структура основного окна пользовательского интерфейса микроскопа
б) Функции пользовательского интерфейса «Стандартное живое изображение», «Двойное живое изображение», «Полноэкранное живое изображение», «Двойное живое изображение», «Разделенное живое изображение», «Гибкое окно», «Смешанное изображение»
в) Функция пользовательского интерфейса «Осциллятор объективной линзы»
г) Функции пользовательского интерфейса «Запирание пучка», «Сброс компенсации астигматизма», «Восстановление линзы», «Коррекция Вуалирования»
д) Функция пользовательского интерфейса «Измерение»
е) Функции пользовательского интерфейса «Справочная Таблица/Псевдоцвет», «Четыре изображения», «Два изображения», «Цифровое увеличение», «Двойное увеличение»
ж) Выбор частоты сканирования при наблюдении изображения
з) Кнопки настройки изображения (над главным экраном) пользовательского интерфейса
и) Операционная панель ( под главным экраном) пользовательского интерфейса
к) Панель управления вакуумом пользовательского интерфейса
л) Главная панель управления пользовательского интерфейса: управление учетными записями
м) Главная панель управления пользовательского интерфейса: управление параметрами образца
н) Главная панель управления пользовательского интерфейса: рецепты. Условия наблюдения образцов из различных материалов.
о) Главная панель управления пользовательского интерфейса: управление столиком образцов
п) Главная панель управления пользовательского интерфейса: установки. Настройка иконок.
р) Главная панель управления пользовательского интерфейса: установки. Авто функции/заданное увеличение.
с) Главная панель управления пользовательского интерфейса: установки. Сканирование и авто сохранение.
т) Главная панель управления пользовательского интерфейса: установки. Данные РЭМ.
у) Главная панель управления пользовательского интерфейса: установки. Экономичный режим. Настройка операций мыши.


3. Методические вопросы

а) Выбор оптимального ускоряющего напряжения. Оценка разрешающей способности.
б) Выбор оптимального размера пятна (Spot Size)
в) Выбор полезного увеличения.
г) Выбор оптимального рабочего расстояния объективной линзы (WD)
д) Устранение астигматизма на изображении
е) Выбор рационального типа сигнала (контраста) для анализа
ж) Настройка фокуса, яркости и контраста
4. Микрорентгеноспектральный анализ
а) Спектрометрия с энергетической дисперсией. Точность анализа.
б) Устройство рентгеновского спектрометра с энергетической дисперсией
в) Последовательность количественного анализа
г) Количественная оптимизация
д) Варианты представления концентраций найденных элементов
е) Факторы влияющие на точность рентгеновского микроанализа атомного состава материалов. Поправки вводимые при анализе. Метод эталонов.
ж) Навигаторы системы микроанализа INCA Energy
з) Последовательность обработки спектра в РСА
и) Методика анализа химического состава в точке
к) Методика построение профиля состава вдоль линии
л) Методика построения карт состава по площади

5. Практические задания

а) Включение и выключение РЭМ
б) Установка и извлечение образца
б) Замена катода
г) Юстировка электромагнитной системы
д) Замена (чистка) диафрагмы объективной линзы. Юстировка диафрагмы.
е)Исследование поверхности разрушения детали/образца
ж) Исследование порошков. Оценка морфологии частиц, дисперсность.
з) Исследование непроводящих материалов. Нанесение покрытий.
и) Исследование биологических объектов
к) Анализ химического состава в точке
л) Построение карты распределения элементов по поверхности
м) Исследования структуры материалов и состава неметаллических включений.
н) Подготовка образцов для исследования в РЭМ. Маркировка.
о) Определение толщины покрытия, диффузионного слоя, тонкой проволоки.
п) Исследование микросегрегации, дендритной ликвации.
р) Ранжировка по атомному номеру имеющиеся в образце фазы.


Вопросы в виде тестов

Лекция 1

1. Оптический микроскоп позволяет работать при увеличениях:

  • до 100;

  • до 1000;

  • до 5000;

  • до 10000.



    • 2. В электронном микроскопе в качестве опорного излучения используются:

  • лучи видимого света;

  • пучок электронов высокой энергии;

  • пучок квантов рентгеновского излучения;

  • пучок атомов



    • 3. Место РЭМ в шкале исследуемых объектов исходя из пространственного разрешения:

  • между оптическими и просвечивающими (ПЭМ);

  • между оптическим и наблюдением невооруженным глазом;

  • между просвечивающим и сканирующим зондовым.



    • 4. Работа РЭМ основана на прохождении:

  • света через образец;

  • прохождении пучка электронов через образец;

  • сканировании пучка электронов поверхности образца;

  • облучении образца сфокусированным рентгеновским излучением.



    • 5. Максимальное увеличение электронного микроскопа:

  • 1000;

  • 10000;

  • 100000;

  • 1000000.


    • 6. Максимальное ускоряющее напряжение, используемое в РЭМ:

  • 10 КэВ;

  • 30 КэВ;

  • 50 КэВ;

  • 100 КэВ



    • 7. Пространственное разрешение в РЭМ

  • несколько сантиметров;

  • несколько миллиметров;

  • несколько микрометров;

  • несколько нанометров.



    • 8. В РЭМ можно исследовать следующие материалы:

  • вода;

  • воздух;

  • земля;

  • плазма;

  • цветы.



    • 9. Варианты исследований, проводимых в РЭМ:

  • топография (морфология) поверхности;

  • локальный химический анализ;

  • атомное строение;

  • фазовое строение.


    • Лекция 2

    1. При взаимодействии сфокусированного пучка электронов с образцом возникают следующие виды сигналов:

  • отраженные электроны;

  • поглощенные электроны;

  • оже электроны;

  • вторичные электроны;

  • рентгеновское излучение;

  • туннельные электроны.



    • 2. Глубина генерации вторичных электронов

  • 0,1 ÷ 1 нм;

  • 1 ÷ 10 нм;

  • 10 ÷ 100 нм;

  • 1 ÷ 100 мкм.



    • 3. Глубина генерации отраженных электронов:

  • 0,1 ÷ 1 нм;

  • 1 ÷ 10 нм;

  • 10 ÷ 100 нм;

  • 1 ÷ 100 мкм.



    • 4. Глубина генерации рентгеновского излучения:

  • 0,1 ÷ 1 нм;

  • 1 ÷ 10 нм;

  • 10 ÷ 100 нм;

  • 1 ÷ 100 мкм.



    • 5. Размер области взаимодействия сигналов с образцом зависит от:

  • ускоряющего напряжения;

  • плотности материала образца;

  • молекулярной массы образца;

  • валентности элементов образца.


    • 6. При упругом взаимодействии энергия падающих электронов:

  • не изменяется;

  • увеличивается;

  • уменьшается.



    • 7. При неупругом взаимодействии энергия падающих электронов:

  • не изменяется;

  • увеличивается;

  • уменьшается.



    • 8. Упругое взаимодействие падающих электронов с образцом приводит к образованию:

  • отраженных электронов;

  • вторичных электронов;

  • оже электронов;

  • рентгеновского излучения;

  • катодолюминесценции.



    • 9. Количество отраженных электронов зависит от:

  • рельефа поверхности;

  • атомного номера материала;

  • площади исследуемой области;

  • увеличения.



    • 10. Энергия вторичного электрона:

  • 0 ÷ 50 эВ;

  • 100 ÷ 1000 эВ;

  • 1000 ÷ 20000 эВ.


    • 11. Характеристическое рентгеновское излучение формируется при взаимодействии падающего электрона с:

  • электронами внутренних оболочек атома;

  • электронами внешних оболочек атома;

  • ядром атома.



    • 12. Явление катодолюминесценции это испускание электромагнитного излучения в…:

  • ультрафиолетовой области спектра;

  • видимой области спектра;

  • инфракрасной области спектра;

  • ультрафиолетовой + видимой + инфракрасной областях спектра.



    • 13. Детектор Эверхарта- Торнли регистрирует:

  • вторичные электроны;

  • отраженные электроны;

  • оже электроны;

  • рентгеновское излучение;

  • катодолюминесценцию.



    • 14. Полупроводниковый детектор регистрирует:

  • вторичные электроны;

  • отраженные электроны;

  • оже электроны;

  • рентгеновское излучение;

  • катодолюминесценцию.



    • 15. В современных микроскопах для регистрации отраженных электронов используют:

  • спектрометры с дисперсией по длинам волн;

  • спектрометры с дисперсией по энергии;

  • спектрометр Эверхата-Торнли;

  • полупроводниковый спектрометр.


    • Лекция 3

    1. Перечислить основные узлы колонны РЭМ:

  • Конденсорная линза;

  • Проекционная линза;

  • Объективная линза;

  • Диафрагма апертурная объективной линзы;

  • Сканирующие катушки.



    • 2. Высокое пространственное разрешение достигается при использовании:

  • вольфрамового катода;

  • гексаборида лантана катода;

  • катода с полевой эмиссией.



    • 3. Цилиндр Венельта отвечает за:

  • сжатие пучка электронов;

  • диафрагмирование пучка электронов;

  • фокусировку изображения;

  • яркость пучка электронов.



    • 4. Срок эксплуатации вольфрамового катода:

  • 100 часов;

  • 500 часов;

  • 1000 часов;

  • 1 год.



    • 5. Срок эксплуатации катода с полевой эмиссией:

  • 100 часов;

  • 500 часов;

  • 1000 часов;

  • 1 год.


    • 6. Рабочий вакуум для вольфрамового катода:

  • 0.01 Па;

  • 0.0001Па;

  • 0.00000001 Па.



    • 7. Рабочая температура вольфрамового катода:

  • комнатная;

  • 1800К;

  • 2800К.



    • 8. Стабильность по току вольфрамового катода

  • 0.5 %;

  • 1%;

  • 5%;

  • 10%.



    • 9. Размер кроссовера для вольфрамового катода:

  • 20 мкм;

  • 10 мкм;

  • 10 нм.



    • 10. Назначение электромагнитных линз в РЭМ:

  • уменьшение диаметра пучка электронов:

  • фокусировку пучка электронов;

  • перенос изображения в другую плоскость;

  • разворот изображения на 180 градусов.



    • 11. Аберрации электромагнитных линз зависят от:

  • интенсивности пучка;

  • стабильности ускоряющего напряжения;

  • неоднородности магнитного поля линзы;

  • качества поверхности образца.


    • 12. Аберрации электромагнитных линз бывают:

  • сферические;

  • хроматические;

  • круговые;

  • хвостовые.



    • 13. Астигматизм можно скомпенсировать:

  • стабилизацией ускоряющего напряжения;

  • вводом диафрагмы;

  • изменением направления электромагнитного поля стигматорами.



    • 14. Выберите предназначение диафрагм:

  • для фокусировки пучка;

  • для сжатия пучка;

  • для ослабления пучка;

  • для отсечения боковых пучков.



    • 15. Апертурная диафрагма объективной линзы с большим отверстием используется для:

  • обслуживания;

  • работы при высоких увеличениях;

  • исследования химического состава с помощью спектрометра с дисперсией по энергии;

  • исследования химического состава с помощью спектрометра с дисперсией по длинам волн.



    • 16. Основные параметры электронного зонда:

  • диаметр пучка;

  • расходимость пучка;

  • ток пучка;

  • рабочее расстояние;

  • ускоряющее напряжение;

  • глубина фокуса.


    • Лекция 4.

    1. Способ формирования изображения в РЭМ:

  • Одновременно по всей площади образца;

  • Точка за точкой;

  • Линия за линией.



    • 2. При увеличении скорости сканирования качество изображения…:

  • не меняется;

  • улучшается;

  • ухудшается.



    • 3. Сканирующие катушки отвечают за:

  • изменение увеличения;

  • изменение рабочего расстояния;

  • качество изображения;

  • яркость изображения.



    • 4. Основные механизмы формирования контраста в РЭМ:

  • контраст от состава;

  • контраст от рельефа;

  • фазовый контраст;

  • дифракционный контраст.



    • 5. Эмиссия вторичных электронов больше:

  • на плоской поверхности:

  • на наклонной поверхности;

  • в углублениях;

  • на выступающих поверхностях.


    • Лекция 6.

    1.Расположите по порядку этапы исследования материалов в РЭМ:

  • Пробоподготовка;

  • Исследование;

  • Выбор режима;

  • Выбор объекта;

  • Постановка задачи.



    • 2. Рельеф поверхности образца изучают:

  • в режиме вторичных электронов;

  • в режиме отраженных электронов;

  • в сигналах рентгеновского излучения;

  • в оже электронах.



    • 3. Пространственное разрешение улучшается:

  • при увеличении ускоряющего напряжения;

  • при уменьшении рабочего расстояния;

  • при увеличении диаметра апертурной диафрагмы.



    • 4. Снижение повреждаемости образцов достигается путем:

  • нанесения покрытия;

  • понижения ускоряющего напряжения;

  • уменьшения времени экспозиции;

  • фотографирования большей площади образца с меньшим увеличением.



    • 5. При увеличении относительного размера пучка после конденсорной линзы…:

  • улучшается разрешение;

  • увеличивается ток зонда;

  • увеличивается повреждаемость образца.


    • 6. При увеличении тока зонда наблюдается…:

  • «зернистость» изображения;

  • ухудшение изображения;

  • повреждение образца;

  • сглаживание изображения.



    • 7. При увеличении рабочего расстояния…:

  • ухудшается пространственное разрешение;

  • уменьшается ток зонда;

  • уменьшается апертурный угол объективной линзы;

  • увеличивается глубина фокуса.



    • 8. Компенсацию астигматизма проводят в следующих случаях:

  • смена диафрагмы объективной линзы;

  • значительное изменение ускоряющего напряжения;

  • незначительное изменение рабочего расстояния;

  • наблюдение образца из магнитного материала.


    • Лекция 7.

    1. Для снижения заряда на элементах поверхности образца используют:

  • Напыление проводящего покрытия

  • Понижение ускоряющего напряжения

  • Режима низкого вакуума

  • Повышение тока зонда.



    • 2. Частицы размером в районе нескольких мкм рекомендуется размещать

  • на двустороннем углеродном скотче;

  • на токопроводящий клей;

  • в химически стойкий лак.



    • 3. Размеры исследуемого образца определяются…

  • размерами камеры образцов;

  • размером держателей образца;

  • максимальной нагрузкой на столик;

  • количеством дефектов поверхности образца.


    • Лекция 9.

    1.EBSD – это…:

  • пошаговое измерение кристаллографических ориентаций микрообластей;

  • пошаговое измерение локального химического анализа;

  • пошаговое измерение тока прошедших электронов.



    • 2. Задачи, решаемые методом EBSD, включают в себя…:

  • ориентация кристалла:

  • анализ текстуры;

  • анализ границ;

  • анализ топографии.



    • 3. Преобразование координат точек множества линий дифракционной картины в группу линий в полярных координатах, пересекающихся в некотором пространстве называется…:

  • преобразованием Лоренца;

  • преобразованием Хафа;

  • преобразованием Фурье;

  • преобразованием Лапласа.



    • 4.Кристаллографические индексы, характеризующие расположение атомных плоскостей в кристалле, называются…:

  • индексами Миллера;

  • индексами Кикучи;

  • индексами Вульфа;

  • индексами Пирсона.



    • 5. Варианты пробоподготовки в методике EBSD:

  • электрополировка;

  • ионное утонение;

  • длительная полировка в коллоидной суспензии;

  • напыление платиной.


    • 6. От каких параметров зависит пространственное разрешение методики EBSD?

  • ускоряющего напряжения;

  • типа электромагнитной пушки РЭМ;

  • тока пучка;

  • материала образца;

  • количества конденсорных линз в РЭМ.



    • 7. При увеличении ускоряющего напряжения толщина линий Кикучи ...

  • не меняется;

  • увеличивается;

  • уменьшается.



    • 8. Увеличение тока пучка в колонне РЭМ приводит к …

  • ускорению набора и распознавания картин Кикучи;

  • улучшению пространственного разрешения:

  • замедлению набора и распознавания картин Кикучи.



    • 9. Увеличение атомного номера исследуемого материала приводит к ..

  • улучшению пространственного разрешения;

  • ухудшению пространственного разрешения;

  • не влияет на пространственное разрешение.



    • 10. Погрешность метода составляет величину, примерно равную…

  • 1 градус

  • 5 граудсов

  • 10 градусов



    • 11. Оптимальная область анализа для построение карт ориентировки кристаллов должна включать в себя…

  • 10 зерен;

  • 100 зерен;

  • 1000 зерен.


    • Лекция 10

    1. Замену диффузионного масла проводят с периодичностью…

  • 1 раз в год;

  • 1 раз в 2 года;

  • 1 раз в 5 лет;

  • по мере его выкипания.



    • 2. Замену масла в форвакуумном насосе проводят…

  • по мере его потемнения.

  • 1 раз в 2 года;

  • 1 раз в 5 лет;

  • 1 раз в 10 лет.



    • 3. Условия замены катода:

  • перегорание нити накала;

  • недостаточная яркость;

  • отсутствие подачи ускоряющего напряжения;

  • плохая фокусировка изображения.



    • 4. Необходимость замены диафрагмы определяется

  • ее загрязненностью;

  • расфокусировкой изображения;

  • невозможностью получать качественные изображения при высоких увеличениях.



    • 5. Ухудшение вакуума возможно при…

  • наличии пыли на вакуумных прокладках;

  • недостаточной откачки системы насосами;

  • попадание влаги в камеру и колонну;

  • пористая структура образцов.