دانلود مقاله شیمی باعنوان آزمایشگاه انالیز

اختصاصی از کوشا فایل دانلود مقاله شیمی باعنوان آزمایشگاه انالیز دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:25

چکیده:

ZrTio4
پایه ای دچار تقص شد و باعث بوجود آمدن شکاف نقاط که در ماتریس انعکاس قابل مشاهده است، گردید که میکروگراف قراردادی DF آن در (b) مشاهده میگردد. بعلاوه یک زیرساخت از نقاط مستقر در نیمی از فضای ZriTo4 عکسبرداری شده است.
نمیشود نقاط گسسته را در این روش نمیتوان به عنوان فاز مشخص نشان داد. با این حال نقاط به گونه ای مرتب کرد که ساختار بلوری مشابه با ZrTio4 داشته باشد ولی پارامترهای شبکه آن دو برابر ZrTio4 خواهد بود. این نتیجه حاصل شد که ساختار منظم بود ولی شامل مناطق آنتی فاز (APBها) تشکیل شده از ساختارهای نوع دیگری بود.

ذکر این نکته حائز اهمیت است که این زیرساخت در عکس BF قابل رویت نبود. ولی فقط عکس های DF از نواحی محوری آنها تشکیل شده بودند. یک مثال مه آنالیز کردن فاز t در زیرکونیای سرد تقرباً تثبیت یافته میباشد. اینجا t’ فقط میتواند در عکس های TEM با کیفیت و در حضور APBها که فقط در عکس های DF قابل رویتند (به خاطر اندازه چهاروجهیشان) قابل شناسایی باشند. خوشبختانه این اغلب نشان میدهد که تمامی ساختار که t’ باشد فاکتوریست که در هیچ یک از عکس های BF دیده نمیشود. آنالیزهای مناطق محوری به این دلیل نتوانستند APBها را نمایش دهند که بردار جابجایی در سطوحی که مورد عکسبرداری قرار گرفتند وجود نداشت (این سطوح از مرتب سازی تاثیر نپذیرفته و بدون تغییر باقی ماندند)
(iii) آنالیز بردار برگرز در سیلیکون نیترید
تخمین جهت بردار، از یک جابه جایی نیازمند ساخت g می باشد. جدول b که شامل مقادیر نقاط است محصول g میباشد، هم b برای انعکاسهای مناسب در مناطق محوری با شاخص پایین و b برای جابجایی bهای کاندیدا را میتوان از این سو و آن سوی اطلاعات حاصل از بلور جمع آوری کرد. البته باید توجه داشت که آنها اغلب بردار کوچکترین شبکه های میباشند. جدول ۲/۳ چنین جدولی است از شانزده ضلعی ۴N3Si از آنجایی که این بلور شانزده ضلعی است، چهار هادی سیستم میلر – باویس برای توصیف سطوح و جهات به کار میروند ولی برای موارد ساده تر با سیمتری بیشتر نیز همین اصل است. بریا بلورهای مکعبی از سه هادی میلر استفاده میگردد. قبل از استفاده از میکروسکوپ باید جدول g.b، نقشه کیکوچی (جهت تسهیل نوسان از یک محور ناحیه به ناحیه دیگر) و شکست محاسبه شده محور ناحیه را مورد آزمایش قرار دهیم تا بدانیم بر اساس کدام محور ناحیه نوسان کنیم، چگونه نمونه را نوسان دهیم که به آنها برسیم، و کدام دو شرایط پرتو لازم است که باعث شود دو شرط g.b= طلاقی کند.

با استفاده از این دانسته نوسات میان محورهای نواحی مختلف، در طول نوارها کیکوچی لازم خواهد بود تا نیاز بودن موارد فوق را تایید نماید. سپس با نوسان به بیرون از محور ناحیه و چند درجه در طول نوارها به سمت شرایط دوپرتویی. عکس و PP میتواند ثبت شود و g.b تخمین زده شود.

مقادیر g.b برای انعکاس های مناسب در ساختار بلوری ۱۶ ضلعی
در حالت کلی هرچه g.b بزرگتر باشد، کنتراست روشن تر خواهد بود و S یا پارامتر انحراف اغلب صفر تنظیم میگردد. نمونه چنین آنالیزی در عکس ۳۲/۳ برای جا به جایی در ۴N3Si نمایش داده شده. جا به جایی (با پرتو ضعیف زمینه تاریک عکسبرداری شده) کنتراست شدیدی را در عکسبرداری با بردار g2000 و ۱۱۱۰ در محور ناحیه ۰]۱۰۱[ و ۰]۲۱۱[ بترتیب می توان شاهد بود. این در حالیست که با ۰۱۳۲ و ۰۳۶۳=g در نواحی ۰]۱۰۱[ و ۰]۵۱۴[ غیرمرئی خواهد بود. آزمایش جدول ۲/۳ تایید میکند که جا به جایی دارای >1<000 نوع b است.

(g) پرتو ضعیف تاریک و انعکاس سطح بالای زمینه روشن
عرض عکس کاستن همانند جا به جایی اغلب تحت شرایط دینامیکی عکسبرداری بزرگ می باشند. با توجه به b عظیم سرامیکها این امر برای جا به جایی آنها نیز تقریباً صدق میکند. پس سطوح تحت فشار خیلی از جابه جایی های معمولی درشت ترند. خصیصه های چیره شده برعکس ارتباط میان شکست و قابلیت انحراف سازی سطح میباشد و به هسته جابجایی مربوط نیست. بعلاوه عکسهای تصادفی و بدون ترتیب میتوانند باعث این امر شوند، که مثلا یک جابه جایی ساده میتواند به صورت دو جابه جایی موازی، تحخت شرایط ۲=g.b و S=0، ظاهر شود. تصاویر نه تنها میتوانند عریض باشند بلکه تغییرات مختصر در ضخامت میتواند کنتراست را خراب کند. پس، تا زمانی که شرایط دینامیکی میتوانند عکس های کنتراست بالا به ما بدهند که حاوی اطلاعات کمی زیادی در باره کلیت گسترش خرابی میباشند، نمیتوانند اطلاعات لازمه را در مورد عرض و یا هسته خرابی به ما بدهد. علاو.ه بر این وقتی که زمینه های فشار در عکس های دینامیکی BF و DF طلاقی میکنند خصوصیات مستقل قابل تشخیص نیست.

آنالیز بردار برگرز نقاط B-Si3N4 با استفاده از و از منطقه از منطقه ، و از تمامی جابجایی ها دارای می باشد.
دو تکنیک جهت بهبود کیفیت تصویر وجود دارد که در نتیجه تحقیق پیرامون کاستی های ساختار میسر خواهد بود. هر دو تکنیک در عمل بر شکست ضعیف و تحت شرایط شکستن مشخص تکیه میکنند.
اولین آنها که پرکارترین آنها نیز میباشد، تکنیک پرتو ضعیف زمینه تاریک (WBDF) میباشد و شامل تشکیل عکس به واسطه پرتوهای شکسته شده ای است که در آن ها پارامتر انحراف بزرگ و به طبع آن شدت پرتو ضعیف است. شرایط شکست مورد نیاز پرتو ضعیف در شکل ۳۳/۳ برای حالت پرتو ضعیف g و g3 نمایش داده شده است. نمونه به گونه ای قرار گرفته که g در زاویه برگ

(Bargg) قرار داشته و به شدت باعث شکست میگردد. برای نوسان g در محور بهینه از نوسان فنری استفاده میگردد. تحت چنین شرایطی g3 در زاویه Brogg قرار خواهد داشت و در نتیجه قوی خواهد بود، که باعث میشود که مقدار S زیادی، در g، به ما بدهد.

در حالیکه این روش کلاسیک عکسبرداری WBDF میباشد با این حال، از نظر عملی، ساده تر است که از یک شرایط دو پرتوی ایجاد نموده، سپس عکس معمولی DF را تشکیل داده و هنگام نظاره عکس نوسان را اعمال کنیم و ببینیم در چه حالتی بهترین جواب را میدهد. سپس DF ها باید

بدست آیند تا مطمئن شویم که یک عکس WBDF واقعی حاصل شده.
در شرایط دینامیکی معمول عرض عکس از درجه ۳/۴ برای شرط S=0 طبعیت میکند. فاصله ناپدیدشدن بسته به سطحی که عکسبرداری شود، تفاوت میکند. برای مثال، فاصله ناپدید شدن در سطح اساسی (۶۰۰۰) از آلومین ۰nm32 است؛ این در حالتیست که برای ۰۱۱۲، ۰nm13 میباشد؛ برای (۲۴۰۲)، ۰۰nm1 و برای (۱۱۲۶) نیز nm88 میباشد. پس، عرض عکسها به ترتیب مذکور کاهش یافته و به طبع آن کیفیت افزایش می یابد.

برای مقادیر غیر صفر از S، فاصله انهادام (ناپدید شدن) موثر باید مورد استفاده قرار گیرد، که بصورت زیر تعریف میگردد:

که عرض عکس حاصل میشود. پس با افزایش S کاهش یافته و عرض عکس نیز کاهش میابد. کاهش ده برابر عکس امکان دارد، که در مطالعه مواردی که شامل فواصل طولانی میباشند از اهمیت بالایی برخوردار است.
شکل ۳۴/۳ محیط ذرات ریز ۴N3Si را که در WBDF عکسبرداری شده اند را نمایش میدهد.
از آنجایی که شکست پرتوها به نیت عکسی ضعیف اعمال شده اند، شدت عکس ضعیف است (این مسئله با کنتراست تصویر که باید با باشد مربوط تیست)، نتیجه حاصل این است که عکسهای کیفیت بالا اغلب نمیتوانند مستقیماً روی صفحه دیده شوند و در اغلب حالات قابل فوکوس نیستند پس میکروسکوپ باید به شدت تراز باشد که فوکوس کردن در شرایط زمینه روشن میسر باشد و بتوان ارتعاش پرتو را بدون دوباره کاری انجام داد و عکس پرتو را ثبت کرد.

*شکل ۳۴/۳: عکس زمینه تاریک کم نوری، از زاویه پایین، از مرز یک سیلیکون نیترید.

برای بدست آوردن بهترین کیفیت از عکس کم نور به مسیریابی (alinment) نیازمند میباشیم. خیلی اوقات مشکلات از یک توده مشخصی، در زمان نمایش لازمه جهت ثبت و ضبط یک عکس کم نور واقعی، ایجاد میگردد. پاکیزگی زاویه سنج و فاصله سنج خیلی مهم است. با اینحال یک مقدار واسط به نام S اغلب مورد استفاده قرار میگیرد تا زمان ثبت و ضبط را کاهش و به طبع آن مشکل مذکور را برطرف نماید، ولی کیفیت نیز به همان میزان کاهش می یابد.

متد انعکاس درجه بالا تکنیک برتری است، که از عکس زمینه روشن استفاده مینماید. نمونه یک بار دیگر در طول ردیف سیستماتیک (قطاری از نقاط جدا از هم که تشکیل یک خط را میدهند) قرار میگیرد. در این حال به جای نقطه تحریک +g، یک انعکاس درجه بالاتر مثلا +۳g اعمال میگردد؛ البته در صورت امکان باید حتی از انعکاس درجه بالالاتر از +۳g استفاده نماییم. سپس عکس، همانند روش استفاده در میکروسکوپی BF و L زمان نمایش عکس مشابه با آن، تشکیل میشود. به دلیل حرکتی (Kinematical) بودن عکس در اصل، دارای کنتراست (contrust) پایینی میباشد درحالیکه WBDF قابلیت پشتیبانی از کنتراست های خیلی بالا را دارا میباشد.

(h) شکست الکترون پرتو متقارب
اطلاعات حاصل از محوطه های گسسته انتخابی (SADPها)، تا اندازه مساحیت کمینه ای با قطر nm500 محدود میگردد، که از خیلی از ساختارهای میکروبی مهم بزرگتر میباشد؛ علاوه بر این اطلاعات حاصل از SADP طبعتاً دو بعدی و وضوح متقارب بوده تا پیوسته و وضوح موازی استفاده شده در SAD (که بسیار موثر بوده است). روش دوم اطلاعات گسسته از شبکه ای سه بعدی،

شامل اندازه فاصله های موازی درون نقشه ای در حد شعاع الکتورن میباشد. تجهیزات تحلیلی مدرن قابلیت فوکوس کردن برروی شعاع متقارب الکترون تا قطر nm1 را دارا میباشد تا الکترونهای گسسته بتواند از طریق ناحیه های ۱۰-۵ نانومتری قابل دسترسی باشند. دستیابی به یک کریستالوگرافی تحلیلی با استفاده از CBED به حدی پیچیده میباشد که کسی جرات استفاده از آن را ندارد. تکنیک تجربی نسبتاً مشخص است و کریستالوگرافی داده قدرتمندی، بدون مشکل زیاد، قابل دسترسی است. شکل ۳۵/۳ شرایط مورد نیاز جهت دستیابی به نقشه نقطه ای و نقشه

CBED را نمایش میدهد.

*عکس ۳۵/۳: دیاگرام پرتو نمایشگر شرایط وضوح پیوسته تشکیل یافته از نقشه نقطه ای (a) و وضوح فوکوس شده برروی نمونه تا یک نقشه CBED ارائه نماید.

* عکس ۳۶/۳: هندسه نقشه CBED از -alumina (a- دیسک زمینه روشن
b)-zolzr c)- FOLZ d)- SOLZ e)- HOLZ
استفاده معمول CBED در تخمین ساختار کریستال از یک فاز میباشد. از آنجایی که جستجوی کوچک مورد استفاده قرار میگیرد این تکنیک را مثلاً میتوان جهت آنالیز رسوبهای شیمیایی کوچک که با XRD قابل بررسی نیستند بکار گرفت. جهت تخمین مجموعه نقاط و فضاها از شعاع متقارب

استفاده میشود. تکنیک مذکور از مواردی که در قانون فریدل صدق نمیکند، استفاده ویژه مینماید، در نتیجه مجموعه ۳۲ نقطه کریستالی به مقدار یازده گروه Laue کاهش نمیابد، که این شرایط مربوط به XRD میباشد. با این حال پیچیدگی اجزای این روش در تخمین گروهبندی فضا، سادگی بدست آوردن اطلاعات کریستالوگرافی، مثل سیمتری بلور و چه شبکه ساده ما با یک اتم و در یک سلول واحد بدنه و یا نما متمرکز باشد.

حال باید چندین اصطلاح مورد استفاده در آنالیز CBED تعریف شود. دیسک های مرکزی مجزا، که هدسه ای مشابه با SADP ها را داراست. ZOLZ (مناطق Laue سطح صفر) نامیده می شوند.
حلقه نقاط مجزا که در مرز نقشه وجوئد دارند به عنوان Folz (مناطق Laue سطح یک) نامیده میشوند و در جاهایی که حلقه های بیشتری وجود داشته باشند با نام Solz (مناطق Laue سطح

دو) مورد استفاده قرار گرفته و به ازای حلقه های دیگر نیز به همین روش نام گذاری انجام میشود. مناطق بالاتر از Solz به عنونان Holz (مناطق Laue سطح بالتری) نامیده میشوند. مناطق بالای Folz و داخل دیسک های Zolz تقریباً تاریک هستند و خطوط روشن را خطوط Holz میدانند. اینها در

پراکنده کردن از زاویه بالا بوجود می آیند و در SADPها وجود ندارند. خطوط Holz به همچنین میتواند در دیسک های مرکزی فرستاده شده (۰۰۰) یافته شوند و حاوی اطلاعات سیمتری مهمی میباشند.
در سرتاسر نقشه خطوط کیکوچی، تشکیل یافته از Zolz و Holz پخش شده که میتواند اطلاعات مهمی در باره ساختار بلور به ما بدهد. در پایان حاشیه های دینامیک میتواند در این میان و یا اطراف دیسکهای Zolz ارائه گردند. حل نقشه CBED که شامل اطلاعات قابل استفاده می باشد، جهت کنترل نیاز به تعدادی متغیرهای تجربی دارد. ابتداعاً، یک نمونه TEM کیفیت بالا مورد نیاز است.