【做计算 找华算】【干货】XPS数据的XPSPeak分峰以及Origin制图步骤
【做计算 找华算】【干货】XPS Peak软件拟合教程,仅需7步!
XPS干货丨XPS Peak软件拟合教程,仅需7步!1.XPS Peak41中导入数据打开xps peak 41分峰软件,在XPS Peak Fit窗口中,从Data菜单中选择Import (ASCII),即可将转换好的txt文本导入,出现谱线2.扣背底在打开的Region 1窗口中,点击 Backgrond,选择Boundary的默认值,即不改变High BE和Low BE的位置,Type一般选择Shirley类型扣背底3.加峰选择Add Peak,选择合适的Peak Type(如s,p,d,f),在Position处选择希望的峰位,需固定时点fix前的小方框,同时还可选半峰宽(FWHM)、峰面积等。
各项中和的constaints可用来固定此峰与另一峰的关系。
如W4f中同一价态的W4f7/2W4f的峰位间距可固定为2.15eV,峰面积比可固定为4:3等,对于% 5/2Lorentzian-Gaussian选项中的fix先去掉对勾,点击Accept完成对该峰的设置。
点Delete Peak可去掉此峰。
再选择Add Peak可以增加新的峰,如此重复。
注意:% Lorentzian-Gaussian值最后固定为20%左右。
加峰界面举例:对峰的限制constraints,峰1的峰位=峰0峰位+1.54.拟合选好所需拟合峰的个数及大致参数后,点XPS Peak Processing中的OptimiseAll进行拟合,观察拟合后总峰与原始峰的重合情况,如不好,可多次点Optimise All合适图谱5.参数查看拟合完成后,分别点XPS Peak Processing窗口总的Region Peaks下方的0、1、2等,可查看每个峰的参数,此时XPS峰中变红的曲线为被选中的峰。
如对拟合结果不满意,可改变这些峰的参数,然后再点击Optimise All6.XPS存图点Save XPS可将谱图存为.xps格式的图,下回要打开时点Open XPS可以打开这副图,并可对图进行编辑7. XPS图的数据输出a.点击Data中的Export(spetrum),可将拟合好的数据存为.dat格式的ASCII 文件(该文件可用记事本打开),然后再Origin中导入该ASCII文件,可得到一个包含多列的数据表,这里需要注意的是每列的抬头名称出错(如.dat文件中的Raw Intensity分开到两列中作为两列的抬头,即Raw、Intensity),这时需要根据做出的图与.xps原始谱图比较,更改每列的名称,即可得到正确的谱图b.点击Data中的Export(Peak Parameters),即将各峰参数导出为.par格式的文件(也可用记事本打开),通过峰面积可计算某元素在不同峰位的化学态的含量比c.点击Data中的Export to clipboard,即将图和数据都复制到剪贴板上,打开文档(如Word),点粘贴,即把图和数据粘贴过去,不过该图很不清晰d.点击Data中的Print with peak parameters,即可打印带各峰参数的谱图峰拟合中的一些基本原则及参考资料1.元素结合能数据可参考/xps/selEnergyType.aspx2.谱峰的曲线拟合应考虑:合理的化学与物理意义;合理的半高宽(一般不大于2.7eV,氧化物的半高宽应大于单质的半高宽);合理的L/G比(XPS Peak 41分峰软件中的% Lorentzian-Gaussian)为20%左右;对双峰还应考虑两个峰的合理间距、强度比等(详见下面的3,4项)。
XPSpeak软件帮助
XPSpeak软件比较好用,其实久仰大名,可是以前从未分过峰,一看英文界面就退却了,这个月被毕业论文压的实在没辙了,被逼的学了一点皮毛,很多高人都很强了,我只是觉得还会有我这样的小菜,所以还是说出来分享分享,同时高人也帮忙指导一下其中的不足和我不明白的地方,算是抛砖引玉吧XPSpeak有两个界面一个是数据处理区,一个是主界面(呵呵自己起的名字)图是从帮助文档里粘的数据处理区主界面前期我们主要使用的是数据处理区,后期拟合调整参数时,主界面才使用较多,主界面region 有1-10指是个需要处理拟合的原始图谱序号,peak下面也有是个小框框,是操作每个需要处理拟合的原始图谱中所有添加的拟合峰,可以同时添加十个拟合峰。
具体使用方法后面会有提到这里就不多说了。
首先先把数据打开,在”数据处理区-data”,就会有很多导入格式和导出格式,如果你的数据格式选项里刚好有就没问题了,如果没有,就把数据转成ASCⅡ数据,再导入,具体做法如有问题,可以找我,这里也不多说了。
数据可以用import(ASC)在这里我顺便提一下(对于数据选择,我认为,最好把要拟合的峰的数据用Oringin从原始数据里看着图挑出来,单独处理需要拟合的峰,在整个原始峰中拟合不太方便,我个人觉得把需要拟合峰的原始数据单独处理比较好,可能有不对之处,大家指出:)现在我们开始。
第一步:扣背地,”数据处理区------Background”,点上后会出来个对话框最上面的两个BE值是你要拟合的峰的范围,譬如我们知道我们ni的峰在851~859之间,看着这个峰,大概估计一下那个要拟合的峰的范围,然后把上下限填上,这样最上面的值就填好了接下来就是设置扣背底的函数,这个上面有Shirley,Linear,Tougaard 三种。
在扣背底的时候要注意,,背底的线首尾要和原始图谱刚好接上但不能相交!如果相交,调整Shirley,Linear,参数或者Tougaard 的参数(取决于你使用哪种函数), 我的理解是点击相应的optimise 是粗调,根据情况自己手动改参数然后“accept ”是细调。
XPS分峰操作步骤演示
利用软件:XPSPEAK
拿到XPS数据后,先进行电荷校正。
将xps峰数据转换成TXT格式:把校准之后的峰的数 据复制粘贴到空白的记事本文档中(结合能,峰 强)并保存。数据第一行前和数据最后一行后不 留空格
打开XPS Peak,导入数据:点Data----Import (ASCII)
调整峰位置、 面积,半峰宽 等直到拟合曲 线和原始峰吻 合
拟合:完成上述步骤之后,点Optimise region进行拟合, 查看拟合效果,可以多次点Optimise region。
保存,点save xps。下回要打开时点Open XPS就 可以打开这副图继续进行处理。
导出数据: Data――Print with peak parameters可打印带各峰参数的谱图。
Data――Export to clipboard,则将图和数据都复制到了剪贴上。
Data――Export (spectrum),则将拟合好的数据存盘,在 Origin中从多列数据栏打开,则可得多:点左上方Background,Type可以根据实 际情况选择,一般选择Shirley 类型。 然后点击 Accept
加峰:
点Add peak,在Peak Type处选择s、p、d、f等峰型,在 Position处选择希望的峰位,想固定峰的位置时则点fix前小 框,同理还可选半峰宽(FWHM)、峰面积等。点Delete peak可去掉峰。然后再点Add peak选第二个峰,如此重复。
Origin软件分析XPS数据
Origin软件分析XPS数据
纵坐标:Intensity(cps)
横坐标:bindingenergy(eV)
除了氢氦元素,其他的元素都可以进行分析;先进行宽扫,确定样品有何种元素,再对该元素进行窄扫。
该元素的不同键接方式都对应不同的峰,所以对元素窄扫的峰要进行分峰(分峰之前要进行调整基线)。
如何分峰,不同的键接方式会对应不同的结合能。
第一步:先把元素的窄扫峰用origin画出来;
纵坐标:Intensity(cps)
横坐标:bindingenergy(eV)
第二步:调整基线;
选择CeateBaseline-----next------next-----add/modify添加(双击)或去除(delete)基点,保证基线水平-----Finish
最小化图,会出现调整基线后的坐标。
插入一列,
单机右键选择setcolumnvalues输入col(b)-col(d):即开始纵坐标减去调整基线后的纵坐标。
再用横坐标与刚开始得到的纵坐标作图------调整基线后的XPS窄扫图。
第三步:对峰求积分面积;
选择integratepeaks-----next-------狂点------完成
即area为峰的面积。
第四步:分峰较难(有专门的分峰软件,origin也能分峰)
第五步:求组分元素比:
元素比等于:窄扫峰面积/XPS灵敏度因子(每一个元素的灵敏度因子不一致)
西北工业大学的XPS 设备选择的是铝板(AlKα)。
xps处理与分峰步骤
2004 5 30 12 48 10
255 0
XPS Al K-alpha
1486.6 0 0 0 0 0
FAT 30 1E+37 4.453 0 0 0 0 0 N1s N1s -1 Kinetic Energy eV 1072.6 0.05 1
7、点Save XPS存图,下回要打开时点Open XPS就 可以打开这副图继续进行处理。
8、数据输出: 点Data――Print with peak parameters可打印带各峰参数 的谱图,通过峰面积可计算此元素在不同峰位的化学态的 含量比。
点Data――Export to clipboard,则将图和数据都复制到了 剪贴板上,打开文档(如Word文档),点粘贴,就把图和 数据粘贴过去了。
点Data――Export (spectrum),则将拟合好的数据存盘, 然后在Origin中从多列数据栏打开,则可得多列数据,并在 Origin中作出拟合后的图。
将拟合好的数据重新引回到Origin:
选择=结果
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X射线光电子能谱 数据处理及分峰步骤
中国科学院化学研究所 刘芬
2005.10.21
Region 1
一、在Origin中作图步骤: 1、打开文件,可以看到一列数据,找到相应元素(如
N1s)对应的Region (一个Region 对应一张谱图), 一个文件有多个Region。 2、继续向下找到Kinetic Energy,其下面一个数据为 动能起始值,即谱图左侧第一个数据。用公式
7、此时即可以作出N1s谱图。 8、画出来的图有可能有一些尖峰,那是脉冲,应把它们去
Origin三板斧,轻松处理XPS各种谱图
Origin三板斧,轻松处理XPS各种谱图Origin处理XPS多元素谱图1、将ASC码文件用NOTEPAD打开:2、复制Y轴数值。
打开ORIGIN,将Y轴数据粘贴到B(Y):3、如图:点击工具栏plot,选择line4、出现下图:点击B(Y),再点击<->Y,使B(Y)成为Y轴数据。
然后在“set X values”中输入起始值和步长。
5、点击OK,得到下图:6、利用ORIGIN提供的工具可以方便的进行平滑、位移。
A. 位移:1)如图:选择analysis→translate→vertical或horizontal可以进行水平或垂直方向的位移。
我们以水平位移为例进行讲解。
2)在图中双击峰顶,如图示(小窗口给出的是此点的X,Y值)3)然后在图中单击其他位置找到合适的X值(小窗口给出的是红十字的X,Y值)4)双击红十字的位置,峰顶就会位移到此处:位移可以反复多次的进行,垂直方向的位移和水平方向的一样。
B、平滑1)如图选择:2)出现下面的小窗口3)点击settings出现下面的界面(如果想用平滑后的代替原始的,选择“replace original”,如果想重新做图选“add to worksheet”,下面的数值不用改变)4)点击operation,选择savizky-golay进行平滑。
得到下图:Origin处理XPS剖面分析数据1、用写字板打开ASC码文件,选取所需要的元素2、打开ORIGIN软件,如图示:选择column→add new columns如果你的数据有九个cycle那么你要在下面的窗口选择8。
然后在B(Y)….J(Y)中依次输入不同cycle的Y轴数值点击图中下方工具栏的waterfall然后在下图中先输入X轴起始值及步长,再将Y值输入(点击B (Y),然后按住SHIFT键不放,再点击最后一个Y值选项:如E (Y)),松开SHIFT 键,点击ADD 键。
点击OK得到下图:应用修改工具得:(X OFFSET 设为0,Y OFFSET 设为100)注意谱线对应的CYCLE数如果想要得到其中某一个cycle的谱图,只要调出原来的worksheet(数据表),再次点击waterfall。
origin处理XPS能谱数据
和多元素分析步骤一样,经过平滑、位移,得到下图:1 、去本底:选择tools baseline3、浮现下面的窗口,选择baseline,将number of points 后的参数改小一些,比如2,点击create baseline4、浮现下图:选择小窗口中的modify:5、拖动每一点到合适的位置(点住鼠标左键不放向来拖到合适的位置):如图6、然后选择substract 得到7、分别点击X 轴、Y 轴将坐标更换为原来顺序和数值同时关闭baseresult :8、如图:选择analysis Fit multi-peaks gaussian9、浮现下面的窗口:按需要拟合的子峰个数输入10、点击ok,得到:11、点击OK 默认选择,根据谱图的形状双击选择子峰位置(红十字代表峰顶):如图12、刚才设置为两个子峰,所以双击两个位置,这时电脑自动计算出相关数据:如果想要看拟合后的曲线,需激活(调出)谱图窗口。
然后,选择analysis non liner curve fit 如图:13、得到:15、浮现下图:点击此按钮 浮现此图界 面更改为 2 增加一 个子峰,挨次类推14、上图不合理,两子峰半峰宽相差太大,需要加入新的子峰进行调整。
点击下图中more 按钮16、选择basic mode start fitting 回到原界面,点击1 lter 和10 lter 知道浮现新的子峰17、上图明显也不合理,调节小窗口中各个子峰的数值峰位置、半峰宽和面积18、然后点击下图中done 按钮,再次激活谱图窗口,选择analysis non-linear curve fit,反复修改直到得到满意的谱图不能一味的平滑,有时不平滑反而能更准确的反映样品的性质位移要有理有据,不能按自己的需要挪移。
各个子峰的半峰宽要尽量接近如果所解谱图不是1S,就会浮现裂分峰(比如:2p2/3 和2p2/5 ) 此时,一定要根据谱图手册,按裂分峰间距解谱对于裂分峰峰面积不能随意拟合,要按谱图手册的比例进行。
大气、好看!巧用Origin完成XPS能谱峰的分峰拟合
⼤⽓、好看!巧⽤Origin完成XPS能谱峰的分峰拟合材料的X射线光电⼦能谱(XPS)数据曲线⼀般是多峰叠加的⼀条复杂的曲线,需要对该曲线进⾏基线扣除、分峰拟合。
⽽对XPS能谱数据的这两种处理,通常需要⽤XPSpeaks进⾏处理。
其实,Origin绘图软件也能实现。
下⾯以图1中的A图为例,为⼤家演⽰Origin的分峰拟合过程。
图1 Cu2O@Cu4(SO4)(OH)6的XPS能谱(来源:黄⼩燕,古颖,钟嘉豪,等. Cu2O包覆碱式铜盐催化剂的形成机理及催化性能[J]. 华南师范⼤学学报(⾃然科学版),2019,51 (1): 41-46)⾸先绘制出线图(line),然后点击菜单Analysis→Peaks and Baseline→ Multiple Peak Fit→OpenDialog...,具体操作步骤如图2所⽰。
图2 分峰拟合的操作步骤于是,会弹出图3所⽰的对话框,选择峰拟合函数Peak Function为Gaussian,然后点击“OK”。
图3 拟合函数的选择弹出⼀条提⽰框:双击拾取峰位置,或者单击并敲击←、→⽅向键精确调节峰中⼼位置,最后按回车或点击“Open NLFit”。
图4 弹出的多峰选择提⽰我们按照提⽰,在曲线上选择每条隐藏的峰中⼼位置(这要凭经验判断隐藏的峰位置),在选择峰位置后会出现多条红⾊竖线,如图5所⽰。
图5 寻峰回车或点击“Open NLFit”后,会弹出⼀个对话框,点击“Done”即可得到如图6所⽰的分峰拟合效果。
当然,我们只是双击确定峰位置,没有精细调节,所以图6所⽰的分峰效果较差,⼤家可以多次尝试确定精确的峰位置,这样分峰拟合越完美。
图6 Origin分峰拟合的效果华算科技专注理论计算模拟服务,具有超强的技术实⼒和专业性。
是唯⼀同时拥有VASP、Materials Studio商业版权及其计算服务资质和海外⾼层次全职技术团队的正规机构!。
XPS数据如何在origin作图说明及其相关注意事项
XPS数据处理方法:将得到的ASII code 文档在excell中打开,将里面的第二列和第四列数据考到origin中作图。
其中第二列数据是横坐标即结合能Binding energy(ev),第四列数据是纵坐标即强度,单位为CPS(counts per second),这时所得到的谱是原始谱图,其峰位是未经过荷电校正的不能用来判断价态。
荷电较正即以adventitious carbon C 1s 的正确峰位为基准将各个窄谱(即每种元素的谱图)的横坐标加上或减去某一特定值(随样品以及收谱条件不同而变化)。
For example: 对于你的样品来说你的校准值为(+代表在横坐标加上该值,-代表横坐标减去该值)chenyy:-1.227ev将你的横坐标加上或减去我给你的校准值后,在origin中连线得到的谱图就是正确的谱图如果样品导电则无需校准。
价态判断:经过校正之后,在您所做的origin图中,按照最强峰值所对应的结合能来确定元素的价态。
光电子能谱常识:(1)峰命名一般的,不同的轨道对应的峰数及其峰命名:1s峰:1个,2p峰:2个,2p1/2,2p3/2;3d峰:2个,3d3/2,3d5/2; 4f峰: 2个,4f5/2,4f7/2.(2)价态判断轨道光电子峰随具体随样品中的阳离子及其阴离子的不同,同一价态的元素的结合能会又有微小变化。
一般情况下,价态越高,结合能越大;相邻元素的电负性越高,结合能越大;元素的结合能是一个范围,不是某一个确定的值,只要落在那个范围内,就可以认为是那种物质。
另外,一种化学状态应该有一个(1s轨道而言)或者一对谱峰(对2p1/2,2p3/2,3d3/2,3d5/2,4f5/2,4f7/2而言,同时存在)。
两种以上化学状态就应当有两对峰。
(3)数据库使用在数据库中,要注意您使用的是哪个峰的数据库,2p1/2还是2p3/2; 3d3/2还是3d5/2,4f5/2还是4f7/2.原则上都可以。
xps处理及分峰步骤
5、拟合:选好所需拟合的峰个数及大致参数后,点 Optimise region进行拟合,观察拟合后总峰与原始 峰的重合情况,如不好,可以多次点Optimise region。
6、参数查看:拟合完成后,分别点另一个窗口中的 Rigion Peaks下方的0、1、2等可看每个峰的参数, 此时XPS峰中变红的为被选中的峰。如对拟合结果不 region满意,可改变这些峰的参数,然后再点 Optimise。
点Data――Export (spectrum),则将拟合好的数据存盘, 然后在Origin中从多列数据栏打开,则可得多列数据,并 在Origin中作出拟合后的图。
将拟合好的数据重新引回到Origin:
4、加峰:
点Add peak,出现小框,在Peak Type处选择s、p、 d、f等峰类型(一般选s),在Position处选择希望的峰位, 需固定时则点fix前小方框,同法还可选半峰宽(FWHM)、 峰面积等。各项中的constraints可用来固定此峰与另一峰 的关系,如Pt4f7/2和Pt4f5/2的峰位间距可固定为3.45,峰 面积比可固定为4:3等。点Delete peak可去掉此峰。然后 再点Add peak选第二个峰,如此重复。
7、点Save XPS存图,下回要打开时点Open XPS就 可以打开这副图继续进行处理。
8、数据输出: 点Data――Print with peak parameters可打印带各峰参数 的谱图,通过峰面积可计算此元素在不同峰位的化学态的 含量比。
点Data――Export to clipboard,则将图和数据都复制到了 剪贴板上,打开文档(如Word文档),点粘贴,就把图和 数据粘贴过去了。
2、打开XPS Peak,引入数据:点Data----Import (ASCII),引入所存数据,则出现相应的XPS谱图。
20111129-XPS课程-数据处理及分峰步骤介绍
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C 1s分峰拟合-step 4-1
• 去背底:点background,出现Region 0窗口 • 输入High BE,Low BE(根据鼠标确定位置) • No. of Ave.Pts at end-Point:背底末端数据点平 均,一般默认 • Type一般选择:Shirley • Shirley+Linear:一般默认(具体见step 3-2) • 点Accept,得到原始谱线(蓝色)+背底(黑色)
点addpeak出现peak0窗口并随机出现第一个小峰黑色点主窗口xpspeak每点一次addpeakpeaks中的数值会增加一个第一个峰为0第二个峰为1依次递增显示红色的小峰即为被激活的峰201120111111292912121s分峰拟合分峰拟合对激活的峰进行设置选择peaktype对应spdf轨道输入sosspinorbitsplittingpdf轨道输入positon根据鼠标确定位置输入fwhmfullwidthhalfmaximum半高峰宽理论值一般小于2ev随着结合能增加而略有增加输入area峰面积输入lorentziangaussian洛伦兹高斯函数比201120111111292913131s分峰拟合分峰拟合其他设置fix
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C 1s分峰拟合-step 4-2
• Shirley+Linear:一般默认 ¾ 0表示只有shirley计算背底, ¾ 正值表示高结合能端直线比例较高,适用于 谱图在高结合能端背底能量较强, ¾ 负值相反,适用于谱图高结合能端背底能量 较弱 ¾ Optimise用于当shirley背底某些点高于信号强 度,程序会自动增加slope值直到shirley背底低 于信号强度
(完整word版)用XPSPeak分峰XRD多峰分离
多峰分离你想不到的好办法作者:jqzhu不管你的数据是什么,只要是你想多峰分离,下面的方法可都适合您!以XPSPeak 4.1版本为例首先下载XPSPeak软件其次安装软件开始分峰啦请注意!!!!!!!!!第一步将数据复制到excel表格中,要如图所示中间空一列回Microsoft Excel * Sf® MkrtHOft Office Excel Wei ik斤406.6^7丈件(E 铜(D 观圍M 喑K(D 樽忑◎ 工辰CD 诽迎匿口輕门L J討丄虹辿鱼A」■爹*第二步将excel中的数据进行复制如下图所示复制哟即三列一起复制I 闻 MlcntKcft Excel -拱健 Microsoft Office Ejccel W©rlth>flCi 门 =U 文件吃 稲© 婕他 底人(D 格应型 工辰CD 轴⑫ 窒口㈣ 醍址(LD :1/洼3 “ 吕;环段曲-』冉” / 一 ” ”艺E | <1边唧4-” “第三步 复制到text 文本文档中如下图所示 看到没 两列数据间很宽哟莊產立栏-IB 李本J文丽需走旧拓CO )舌言尙稀助H 406. 667 236. &67 的D 393. 333 J80473. 333 5QD 420 331 333 426. Sfe'i 44Durn o>o o第四步 打开XPS Peak 软件 出现两个界面 如下图20 20.01 20. 02 20. 03 20. 01 血05 20. % 20.07 20. 03 R 09 20, 1Data Backgiround Add Ppak Parameters OptimiEF Region Re Dis playXFS Peak Prcce5s'ng第五步导入text文本这里特别要注意,不能把你测试的整个数据往里导,只能是截取你要进行多峰分离的峰,如果一个数据中有好多个峰都需要多峰分离,那就是每个峰单独截取出来复制到Excel中,然后复制到text中进行单击data T弹出选项框T选择Import (ASCII) 宀找到你的text文件Qp*n XPS J SavaXPS |Options C CJE©|Description 2Uptimise AllKegioo Peaks第七步按顺序来 6个步骤1. 单击1所示Add Peak 弹出右边的框框2. 然后在2所示Position 内输入角度(X 轴对应数据) 往经验 或者说白了就是你想要什么位置 就什么位置第六步 去背底 按下图数字顺序单击就0K 啦PonndarL'HU L BE L«n BEMI悴 ] of Airr Pls Bflck^aind 11 end points Tjpt [Nwie ~£| jsiiiirlty ~£|这个数值根据你以Rec! on. 0曰]5*00(tuv> [ __ _Shirliiy-^L LM car (Q :fcr SLrr^- OTiEnnueSlope oFfl? Tavc>9 B.rri asly ,—-------------- ■尿_ XPS- Pwk PrQcrssotngOpHrt XP* | “wr XPfi Opltnni |口 W IDescriptioBnlAll3.所示的Fix 前方框内 点击一下 表示 该峰就固定为 你输入的数字;如果不选择 表示随意,峰会在你输入的数值附近形成(理论上这种方式更可取,但实际上分出来的峰可能不是你想要的,所有要谨慎使用 Fix 选项)4•点击4所示的Optimise 优化一下下而已 5. 点击Optimise Peak 还是优化一下下而已 6. 点击 Accept到此为止 你已经添加了 1个峰,如果你认为你的某个叠加峰有 n 个小峰组成,那么请重复1-6步骤,重复重复再重复,重复多少次就有多少峰口 Fii Uphiwae '^ONhainta ]I□ Fti• | 匚 oriEtrairit&□ FflPeak ORegionPeak Tytwr IVH T4BC逼劉gk 1-FositieTi301A FVA^«>!4.812QiV ;Dalot PeakC UHV I I dirilifActiL3! FWKli I: :LCIDO P V和 ■回■ I CnnxtrAinJEAs^iTum el rw (TS=O £brCM.MLJCCI Qpiim ac Pwk RaDraw第八步拟合也就是开始用这软件进行峰的分离采用的最小二乘法进行% LtreDtEunXam sian J 0110:L) 顶 ]0 F 辻> ConstraintsDelftte Peak I Cancel I Accet>t1•点击1所示Optimise All 等待2中数值不变,再继续点击1,看2圈中数 值,直到你点击1,2圈中数值不再变化。
XPS数据分析方法
XPS数据分析
纵坐标:Intensity(cps)
横坐标:binding energy(eV)
除了氢氦元素,其他的元素都可以进行分析;先进行宽扫,确定样品有何种元素,再对该元素进行窄扫。
该元素的不同键接方式都对应不同的峰,所以对元素窄扫的峰要进行分峰(分峰之前要进行调整基线)。
如何分峰,不同的键接方式会对应不同的结合能。
第一步:先把元素的窄扫峰用origin画出来;
纵坐标:Intensity(cps)
横坐标:binding energy(eV)
第二步:调整基线;
选择Ceate Baseline-----next------next-----add/modify添加(双击)或去除(delete)基点,保证基线水平-----Finish
最小化图,会出现调整基线后的坐标。
插入一列,
单机右键选择set column values 输入col(b)-col(d):即开始纵坐标减去调整基线后的纵坐标。
再用横坐标与刚开始得到的纵坐标作图------调整基线后的XPS窄扫图。
第三步:对峰求积分面积;
选择integrate peaks-----next-------狂点------完成
即area为峰的面积。
第四步:分峰较难(有专门的分峰软件,origin也能分峰)
第五步:求组分元素比:
元素比等于:窄扫峰面积/XPS灵敏度因子(每一个元素的灵敏度因子不一致)
咱们这边西工大的XPS设备选择的是铝板(AlKα)。
. . .。
origin-直接处理XPS数据说明
(1)数据输入:将得到的ASII code 文档在excell中打开,将里面的binding energy和intensity 两列数据拷贝到origin中作图。
注意:其峰位是未经过荷电校正的不能用来判断价态。
〔2〕荷电校正:将你的横坐标加上或减去所给的C1s校准值后,在origin中连线得到的谱图就是正确的谱图。
〔3〕谱图分峰拟合:在origin中,经过平滑,得到以下图:1、去本底:选择tools baseline3、出现下面的窗口,选择baseline,将number of points后的参数改小一些,比方2,点击create baseline4、出现以下图:选择小窗口中的modify:5、拖动每一点到合适的位置〔点住鼠标左键不放一直拖到合适的位置〕:如图6、然后选择substract得到7、分别点击X轴、Y轴将坐标更换为原来顺序和数值同时关闭baseresult:8、如图:选择analysis→Fit multi-peaks→gaussian9、出现下面的窗口:按需要拟合的子峰个数输入10、点击ok,得到:11、点击OK默认选择,根据谱图的形状双击选择子峰位置〔红十字代表峰顶〕:如图12、刚刚设置为两个子峰,所以双击两个位置,这时电脑自动计算出相关数据:如果想要看拟合后的曲线,需激活〔调出〕谱图窗口。
然后,选择analysis non liner curve fit 如图:13、得到:14、上图不合理,两子峰半峰宽相差太大,需要加入新的子峰进行调整。
点击以下图中more按钮15、出现以下图:点击此按钮出现此图界面更改为2增加一个子峰,依次类推16、选择basic mode→start fitting回到原界面,点击1 lter和10 lter 知道出现新的子峰17、上图明显也不合理,调节小窗口中各个子峰的数值峰位置、半峰宽和面积18、然后点击以下图中done按钮,再次激活谱图窗口,选择analysis→non-linear curve fit,反复修改直到得到满意的谱图谱峰分析注意事项:不能一味的平滑,有时不平滑反而能更准确的反映样品的性质校正要有理有据,不能随意更改。
origin-直接处理XPS数据说明
(1)数据(shùjù)输入:将得到的ASII code 文档在excell 中打开(dǎ kāi),将里面的binding energy 和intensity 两列数据拷贝到origin中作图。
注意:其峰位是未经过荷电校正(jiàozhèng)的不能用来判断价态。
(2)荷电校正(jiàozhèng):将你的横坐标加之或者减去所给的C1s 校准值后,在origin 中连线(lián xiàn)得到的谱图就是正确的谱图。
(3)谱图分峰拟合:在origin 中,经过平滑,得到下图:1、去本底:选择tools baseline3、浮现下面的窗口(chuāngkǒu),选择baseline,将number of points 后的参数改小一些(yīxiē),比如2,点击create baseline4、浮现下图:选择(xuǎnzé)小窗口中的modify:5、拖动每一点到合适的位置(wèi zhi) (点住鼠标左键不放向来拖到合适的位置):如图6、然后(ránhòu)选择substract 得到7、分别点击X 轴、Y 轴将坐标(zuòbiāo)更换为原来顺序和数值同时关闭baseresult :8、如图:选择(xuǎnzé)analysis→Fit multi-peaks→gaussian9、浮现下面的窗口:按需要(xūyào)拟合的子峰个数输入10、点击(diǎn jī)ok,得到:11、点击OK 默认选择,根据(gēnjù)谱图的形状双击选择子峰位置(wèi zhi)(红十字代表峰顶):如图12、刚才设置为两个子峰,所以双击两个位置,这时电脑自动计算出相关数据:如果想要看拟合(nǐhé)后的曲线,需激活(调出)谱图窗口。
然后,选择analysis non liner curve fit 如图:13、得到(dédào) :14、上图不合理,两子峰半峰宽相差太大,需要加入(ji ār ù)新的子峰进行调整。
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实验条件:样品用VG Scientific ESCALab220i-XL型光电子能谱仪分析。
激发源为Al KαX射线,功率约300 W。
分析时的基础真空为3×10-9 mbar。
电子结合能用污染碳的C1s峰(284.8 eV)校正。
X-ray photoelectron spectroscopy data were obtained with an ESCALab220i-XL electron spectrometer from VG Scientific using 300W AlKα radiat ion. The base pressure was about 3×10-9 mbar. The binding energies were referenced to the C1s line at 284.8 eV from adventitious carbon.
处理软件:Avantage 4.15
XPS数据考盘后的处理数据步骤
Origin作图:
1.open Excel文件,可以看到多组数据和谱图,一个sheet 对应一张谱图及
相应的数据(两列)。
2.将某一元素的两列数据直接拷贝到Origin中即可作出谱图。
(注意:X轴
为结合能值,Y轴为每秒计数)
3. 如果某种元素有两种以上化学态,需要进行分峰处理时,按“XPS Peak 分峰步骤”进行。
XPS Peak分峰步骤
1.将所拷贝数据转换成所需格式:把所需拟合元素的数据引入Origin后,将column A和C中的值复制到一空的记事本文档中(即成两列的格式,左边为结合能,右边为峰强),并存盘。
如要对数据进行去脉冲处理或截取其中一部分数据,需在Origin中做好处理。
2.打开XPS Peak,引入数据:点Data----Import(ASCII),引入所存数据,则出现相应的XPS谱图。
3.选择本底:点Background,在所出现的小框中的High BE和Low BE下方将出现本底的起始和终点位置(因软件问题,此位置最好不改,否则无法再回到Origin),本底将连接这两点,Type可据实际情况选择。
确定好本底的位置后,回到TXT文本中将不在本底范围内的数据删除,然后保存。
再重新Import ASCII。
4.选峰:点Add peak ,出现小框,在Peak Type 处选择s 、p 、d 、f 等峰类型(如C1s 峰则选s ,S2p 峰则选p ),在Position 处选择希望的峰位,需固定时则点fix 前小方框,同法还可选半峰宽(FWHM )、峰面积等。
各项中的constraints 可用来固定此峰与另一峰的关系,如Pt4f 7/2和Pt4f 5/2的峰位间距可固定为
3.45,峰面积比可固定为4:3等。
点Delete peak 可去掉此峰。
然后再点Add peak 选第二个峰,如此重复。
5.选好所需拟合的峰个数及大致参数后,点Optimise region 进行拟合,观察拟合后总峰与原始峰的重合情况,如不好,可以多次点Optimise region 。
6.拟合完成后,分别点另一个窗口中的Rigion Peaks 下方的0、1、2等可看每个峰的参数,此时XPS 峰中变红的为被选中的峰。
如对拟合结果不满意,可改变这些峰的参数,然后再点Optimise region 。
7.点Save XPS 存图,下回要打开时点Open XPS 就可以打开这副图继续进行处理。
8.点Data ――Print with peak parameters 可打印带各峰参数的谱图,通过峰面积可计算此元素在不同峰位的化学态的含量比。
9.点Data ――Export to clipboard ,则将图和数据都复制到了剪贴板上,打开文档(如Word 文档),点粘贴,就把图和数据粘贴过去了。
10. 点Data ――Export (spectrum ),则将拟合好的数据存盘,然后在Origin 中从多列数据栏打开,则可得多列数据,并在Origin 中作出拟合后的图。
元素相对定量计算: 相对原子百分比=
%100⨯∑i
i i i
S I S I 式中:I i -i 元素的峰强度(面积)
S i -i 元素的相对元素灵敏度因子。