《XPS能谱数据处理》word版
20111129-XPS课程-数据处理及分峰步骤
2011-11-29
11
C 1s分峰拟合-step 5-2
• 对激活的峰进行设置 ¾ 选择Peak Type （对应s,p,d,f轨道） ¾ 输入S.O.S（spin orbit splitting，p,d,f轨道） ¾ 输入Positon（根据鼠标确定位置） ¾ 输入FWHM (full width at half maximum)半高峰宽
检测的谱图采用相同的洛伦兹-高斯函数比
2011-11-29
13
C 1s分峰拟合-step 6
• 选好所需拟合的峰 个数及大致参数 后，点Optimise All 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 多次点进行优化
2011-11-29
14
C 1s分峰拟合-step 7
• 参数查看 • 分别点选每一个小
16
C 1s分峰拟合-step 9
• 删除空白行的dat数据导入Origin
2011-11-29
17
2011-11-29
18
2011-11-29
19
分峰拟合举例1-O 1s
• 样品：导电，不需荷电校正 • 2个结果：刻蚀30s，再刻蚀4min • pdf格式图谱：suwt-A-O 1s-pe 80-et-30s
2011-11-29
9
C 1s分峰拟合-step 4-2
• Shirley＋Linear：一般默认 ¾0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
¾Optimise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
X射线光电子能谱(XPS)数据处理方法
优点及特点
固体样品用量小，不需要进行样品前处理，避免了引入 或丢失元素所造成的错误分析 表面灵敏度高，一般信息深度10nm 分析速度快，可多元素同时测定
给出原子序数3-92的元素信息，以获得元素成分分析
给出元素化学态信息，进而分析出元素的化学态或官能团 样品不受导体、半导体、绝缘体的限制等 是非破坏性分析方法。结合离子溅射，可作深度剖析
能谱图
C 1s
40000
Intensity(cps)
20000
N 1s O 1s
0 -200 0 200 400 600 800 1000 1200
Binding Energy(eV)
分峰拟合
生成text: 选择要进行拟合的数据点，copy至txt文本中， 即ABC三列数据(其中B列为空的,只包含两列数据)
分峰拟合
拟合：Optimise All
数据输出：Data中的Export（spetrum），存为.dat格式的ASCII文件
X射线光电子能谱（XPS）
XPS
XPS是一种基于光电效应的电子能谱，也叫做化学分析电子能谱（ESCA）。
基本构造
样品 光电子 能量 分析器
探测器 X射线源 AlK或MgK 数据处理 系统
基本原理
爱因斯坦光电定律: Ek = h－Eb－
用途
元素的定性分析。
根据能谱图中出现的特征谱线的位置鉴定除H、He以外的所有元素。
元素半定量分析。
根据光电子谱线强度（光电子峰的面积）反应原子的含量或相对浓度 。
固体表面分析。
包括表面的化学组成或元素组成，原子价态，表面能态分布，测定表面 电子的电子云分布和能级结构等 。
XPS数据处理必备原理、特征、分析、软件及使用最全教程及资源，值得珍藏【文末福利】
XPS数据处理必备原理、特征、分析、软件及使⽤最全教程及资源，值得珍藏【⽂末福利】超值福利资源包下载⽅式见⽂末！01 XPS简介XPS（X-ray Photoelectron Spectroscopy），译为X射线光电⼦能谱，以X射线为激发光源的光电⼦能谱，是⼀种对固体表⾯进⾏定性、定量分析和结构鉴定的实⽤性很强的表⾯分析⽅法。
XPS是⼀种⾼灵敏超微量表⾯分析技术，样品分析的深度约为20埃，可分析除H和He以外的所有元素，可做定性及半定量分析。
定性：从峰位和峰形可以获知样品表⾯元素成分、化学态和分⼦结构等信息半定量：从峰强可以获知表⾯元素的相对含量或浓度▲ XPS测试过程⽰意图▲02 功能和特点（1）定性分析--根据测得的光电⼦动能可以确定表⾯存在哪些元素，a. 能够分析除了氢，氦以外的所有元素，灵敏度约0.1at%，空间分辨率为 100um, X-RAY 的分析深度在 2 nm 左右，信号来⾃表⾯⼏个原⼦层，样品量可少⾄10的-8次⽅g，绝对灵敏度⾼达10的-18次⽅g。
b. 相隔较远，相互⼲扰较少，元素定性的相邻元素的同种能级的谱线标识性强。
c.能够观测化学位移，化学位移同原⼦氧化态、原⼦电荷和官能团有关。
化学位移信息是利⽤XPS进⾏原⼦结构分析和化学键研究的基础。
（2）定量分析--根据具有某种能量的光电⼦的强度可知某种元素在表⾯的含量，误差约20%。
既可测定元素的相对浓度，⼜可测定相同元素的不同氧化态的相对浓度。
（3）根据某元素光电⼦动能的位移可了解该元素所处的化学状态，有很强的化学状态分析功能。
（4）结合离⼦溅射可以进⾏深度分析。
（5）对材料⽆破坏性。
当单⾊的X射线照射样品，具有⼀定能量的⼊射光⼦同样品原⼦相互作⽤：1）光致电离产⽣光电⼦；2）电⼦从产⽣之处迁移到表⾯；3）电⼦克服逸出功⽽发射。
⽤能量分析器分析光电⼦的动能，得到的就是X射线光电⼦能谱。
▲基本原理▲这⽅⾯很多书上都介绍了，归根结底就是⼀个公式：E(b)= hv-E(k)-WE(b): 结合能（binding energy）hv: 光⼦能量 （photo energy）E(k): 电⼦的动能 （kinetic energy of the electron）W: 仪器的功函数（spectrometer work function）通过测量接收到的电⼦动能，就可以计算出元素的结合能。
xps数据处理的流程
xps数据处理的流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!XPS 数据处理是指对 X 射线光电子能谱（XPS）数据进行分析和解释的过程。
XPS数据处理步骤_北京科技大学
X射线光电子能谱数据处理北京科技大学冶金生态楼109冯婷2011.3元素组成鉴别元素定量分析3仪器型号及主要参数12元素化学态分析4仪器型号及主要参数1仪器型号及参数X射线光电子能谱仪型号：AXIS ULTRA DLD（岛津集团Kratos公司生产）X射线源：单色化Al靶，Al Kα hυ=1486.6eV样品分析区域：700µm×300µm信息采样深度：无机材料<5nm，有机材料<10nmX射线工作功率：一般为150WContent2元素组成鉴别操作步骤：1.使用Excel打开原始数据。
将表格中数据向下拉，依次为宽谱（wide）及各个元素的窄扫谱图数据。
2.选取所要分析元素图谱的数据区域（如，wide下面的数据）3.将数据拷入Origin软件，以Binding Energy(BE)作为横坐标，Intensity(I)作为纵坐标作图，得到宽谱。
4.不同元素对应有唯一的结合能数值（BE），可与X射线光电子标准谱图进行比对(NIST网址：/xps/selEnergyType.aspx )5.首先鉴别总是存在的元素谱线，如C、O的谱线6.鉴别样品中主要元素的强谱线和有关的次强谱线7.鉴别剩余的弱谱线假设它们是未知元素的最强谱线X YContent3元素定量分析采用元素灵敏度因子法：对清洁（无污染层）均匀样品表面，有I=n·F·A·δ·λ·β(θ) ·T·D 其中，I—所检测光电子强度，即峰强，可用峰的积分面积得到n—样品中待测元素原子浓度令S=F·A ·δ·λ·β(θ) ·T·D定义为原子灵敏度因子RSF因此，对某一样品中两个元素i和j，其原子浓度比为：n i/n j=(I i/S i)/(I j/S j)操作步骤：1.打开原始数据后，以Binding Energy(BE)作为横坐标，以Intensity列/Transmission Value列得到的有效强度I’作为纵坐标，在Origin软件中作图。
X射线光电子能谱分析(XPS)
第18章X射线光电子能谱分析18.1 引言固体表面分析业已发展为一种常用的仪器分析方法，特别是对于固体材料的分析和元素化学价态分析。
目前常用的表面成分分析方法有：X射线光电子能谱（XPS）, 俄歇电子能谱(AES)，静态二次离子质谱(SIMS)和离子散射谱(ISS)。
AES 分析主要应用于物理方面的固体材料科学的研究，而XPS的应用面则广泛得多，更适合于化学领域的研究。
SIMS和ISS由于定量效果较差，在常规表面分析中的应用相对较少。
但近年随着飞行时间质谱（TOF-SIMS）的发展，使得质谱在表面分析上的应用也逐渐增加。
本章主要介绍X射线光电子能谱的实验方法。
X射线光电子能谱（XPS）也被称作化学分析用电子能谱（ESCA）。
该方法是在六十年代由瑞典科学家Kai Siegbahn教授发展起来的。
由于在光电子能谱的理论和技术上的重大贡献，1981年，Kai Siegbahn获得了诺贝尔物理奖。
三十多年的来，X射线光电子能谱无论在理论上和实验技术上都已获得了长足的发展。
XPS已从刚开始主要用来对化学元素的定性分析，业已发展为表面元素定性、半定量分析及元素化学价态分析的重要手段。
XPS的研究领域也不再局限于传统的化学分析，而扩展到现代迅猛发展的材料学科。
目前该分析方法在日常表面分析工作中的份额约50%，是一种最主要的表面分析工具。
在XPS谱仪技术发展方面也取得了巨大的进展。
在X射线源上，已从原来的激发能固定的射线源发展到利用同步辐射获得X射线能量单色化并连续可调的激发源；传统的固定式X射线源也发展到电子束扫描金属靶所产生的可扫描式X射线源；X射线的束斑直径也实现了微型化，最小的束斑直径已能达到6μm大小, 使得XPS在微区分析上的应用得到了大幅度的加强。
图像XPS技术的发展，大大促进了XPS在新材料研究上的应用。
在谱仪的能量分析检测器方面，也从传统的单通道电子倍增器检测器发展到位置灵敏检测器和多通道检测器，使得检测灵敏度获得了大幅度的提高。
xps能谱
作为X射线光电子谱仪的激发源，希望其强度大、单色 性好。 同步辐射源是十分理想的激发源，具有良好的单色性， 且可提供10 eV~10 keV连续可调的偏振光。
在一般的X射线光电子谱仪中，没有X射线单色器，只 是用一很薄(1~2m)的铝箔窗将样品和激发源分开，以 防止X射线源中的散射电子进入样品室，同时可滤去相 当部分的轫致辐射所形成的X射线本底。
2.0 3.6 5.3
0.3 0.4 0.3
XPS X射线光电子谱基本原理
绝热近似
不同方法求得的Ne1s和Ne2s轨道结合能对比
计 算 方 法
Koopmans定理 SCF理论方法 直接计算方法 SCF理论方法 考虑相对论校正 考虑相对论校正及相关作用校正 实验测量值
EB(eV) 1s 2s
981.7 868.6 869.4 870.8 870.2 52.5 49.3 49.3 48.3 48.4
状态‛。
XPS X射线光电子谱基本原理
突然近似
按照这个假设前提，Koopmans认为轨道电子的结合 能在数值上等于中性体系该轨道自洽单电子波函数的本 征值的负值，即
E
KT B
( n, l , j ) E
SCF
(n, l , j )
其中：表示用自洽场方法求得的ESCF(n, l, j)轨道电子能量 的 本征值， n, l, j为轨道的三个量子数。 表示EaSCF 用
绝热近似
实测的XPS谱是同电离体系的终态密切相关的，
Koopmans定理所假设的离子轨道冻结状态是
不存在的。 绝热近似认为，电子从内壳层出射，结果使原 来体系的平衡势场破坏，离子处于激发态。这 时轨道电子结构将作出调整，电子轨道半径会
XPS电子能谱分析法
敏度。
④可进行成分的深度剖析或薄膜及界面分析。
俄歇电子能谱在材料科学研究中的应用
①材料表面偏析、表面杂质分布、晶界元素分析； ②金属、半导体、复合材料等界面研究； ③薄膜、多层膜生长机理的研究； ④表面的力学性质(如摩擦、磨损、粘着、断裂等)
由于配备有二次电子和吸收电子检测器及 能谱探头，使这种仪器兼有扫描电镜和电 子探针的功能。
三、俄歇电子能谱分析
1．定性分析 任务：根据实测的直接谱(俄歇峰)或微分谱上的
负峰的位置识别元素。
方法：与标准谱进行对比。
注意：由于电子轨道之间可实现不同的俄歇跃迁 过程，所以每种元素都有丰富的俄歇谱，由此导 致不同元素俄歇峰的干扰。
17、儿童是中心，教育的措施便围绕 他们而 组织起 来。下 午12时 55分2 秒下午 12时5 5分12 :55:0 221.7. 15
July 2021
2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四
能谱中表征样品芯 层电子结合能的一 系列光电子谱峰称 为元素的特征峰。
Ag的光电子能谱图（MgK激发）
1．化学位移
因原子所处化学环境不同， 使原子芯层电子结合能发 生变化，则X射线光电子 谱谱峰位置发生移动，称 之为谱峰的化学位移。
图13-7所示为带有氧化物 钝化层的Al的2p光电子能 谱图
X射线光电子能谱（XPS）
另外，原子中的电子既有轨道运动又有自旋运动。它们之间存在着耦合（电磁相
互）作用，使得能级发生分裂。对于ι >0的内壳层，这种分裂可以用内量子数j来
表示。其数值为：
j=
l + ms
=
l±
1 2
所以：对于ι ＝0，j＝1/2。对于ι >0，则j＝ ι ＋½或者ι －½。也就是说，除了s能
级不发生分裂外，其他能级均分裂为两个能级：在XPS谱图中出现双峰。
3
电子能谱的基本原理
基本原理就是光电效应。
能量关系可表示：
hv = Eb + Ek + Er
电子结合能 电子动能
原子的反冲能量
Er
=
1(M
2
− m)υa*2
忽略 Er (<0.1eV）得
hv = Ek + Eb
4
对孤立原子或分子，Eb 就是把电子从所在轨道
移到真空需的能量，是以真空能级为能量零点的。
S能级的内量子数½通 常省略。如：C的1s 能级没有分裂，在 XPS谱图上只有一个 峰，表示为：C1s。
C1s
14
基本原理
4、电子结合能Eb： 一个自由原子或者离子的结合能，等于将此电子从所在的能级转移到无限远处所 需要的能量。对于气体样品，如果样品室和谱仪制作材料的影响可以忽略，那么 电子的结合能Eb可以从光子的入射能量hν以及测得的电子的动能Ek求出，即：
21
X射线光电子能谱分析的基本原理
5、XPS信息深度： 在XPS分析中，一般用能量较低的软X射线激发光电子（如：Al 和Mg的Kα线）。虽然软X射线的能量不高，但是仍然可以穿透 10nm厚的固体表层，并引起那里的原子轨道上的电子光电离。 产生的光电子在离开固体表面之前，要经历一系列的弹性（光 电子与原子核或者其他电子相互作用时不损失能量）和非弹性 散射（光电子损失能量）。弹性散射的光电子形成了XPS谱的 主峰；非弹性散射形成某些伴峰或者信号的背底。 一般认为：对于那些具有特征能量的光电子穿过固体表面时， 其强度衰减遵从指数规律。假设光电子的初始强度为I0，在固体 中经过dt距离，强度损失了dI，有：
XPS
主要内容
表面能谱技术简介及发展历史
XPS技术的定性及定量分析手段 XPS仪器介绍及催化应用实例 实际数据处理介绍
Hale Waihona Puke 表面能谱技术简介及发展历史
1887年，海因里希· 鲁道夫· 赫兹发现了光电效应, 1894年去世。 勒纳德系统研究了光电效应，1905年获得诺贝尔物理学奖 （阴极射线）。
质无损伤，电子和离子则不然； 表面灵敏 —— 分析除氢外所有元素，这些元 素的光电子能量范围50-1400 eV； 特别适合分析塑料和高分子聚合物；对半导 体和催化剂工业也有显著的作用； 有明确的化学位移 —— AES由于涉及三个能 级解释复杂。
XPS技术的定性及定量分析手段
定性分析
b
0k时固体能带中充 满电子的最高能级
hv E k E b
功函数
为防止样品上正电荷积累，固体样品必须保持 和谱仪的良好电接触，两者费米能级一致。
实际测到的电子动能为：
E k E k (sp s )
'
hv E b sp
E b hv E k sp
'
仪器功函数
hv E k E b
功函数
特征：
XPS采用能量为 1000～ 1500eV的射线源，能激 发内层电子。各种元素内层电子的结合能是有 特征性的，因此可以用来鉴别化学元素。 UPS采用 He I(21.2eV) 或 He II(40.8eV) 作激发 源。 与X射线相比能量较低，只能使原子的 价电子电离，用于研究价电子和能带结构的 特征。 AES大都用电子作激发源，因为电子激发得到 的俄歇电子谱强度较大。 光电子或俄歇电子，在逸出的路径上自由程很 短，实际能探测的信息深度只有表面几个至十 几个原子层，光电子能谱通常用来作为表面分 析的方法。
X射线光电子能谱(XPS).
当原子或自由离子的价壳层拥有未配对的自旋电子， 即当体系的总角动量J不为零时。那么光致电离所形成的 内壳层空位，便将同价轨道未配对自旋电子发生耦合，
使体系出现不只一个终态。相应于每个终态在 XPS 谱图
上将有一条谱线对应这就是多重分裂。
(2). 多重分裂(静电分裂)
• 如稀土金属(4f轨道上有未成对电子存在)的4s能级表现有强的分裂。 • 过渡金属3d轨道上有未成对电子存在的3s能级表现有强的分裂。
(1) 电离过程—一次过程 (Primary process)
Incident X-ray
eFree Electron Level Fermi Level
Conduction Band
光电离是一步过程 A + hν→ A+* + e− (分立能量) Ek = hν − EB
Valence Band
X射线光电子能谱(XPS)
2013-10
表面分析
The Study of the Outer-Most Layers of Materials (<100 Å).
Electron Spectroscopies XPS: X-光电子能谱 AES: 俄歇电子能谱 EELS:电子能量损失谱
福州大学测试中心XPS仪器简介
2p
2s 1s
L2,L3
L1 K
A ：原子或分子 Hν：光子能量
(2) 弛豫过程—二次过程(secondary process)
俄歇电子能量并不依赖于激发源的能量和类型。
hν
Free Electron Level Fermi Level Conduction Band
ea
Free Electron Level Fermi Level
(完整版)X射线光电子能谱分析(XPS)
第18章X射线光电子能谱分析18.1 引言固体表面分析业已发展为一种常用的仪器分析方法，特别是对于固体材料的分析和元素化学价态分析。
目前常用的表面成分分析方法有：X射线光电子能谱（XPS）, 俄歇电子能谱(AES)，静态二次离子质谱(SIMS)和离子散射谱(ISS)。
AES 分析主要应用于物理方面的固体材料科学的研究，而XPS的应用面则广泛得多，更适合于化学领域的研究。
SIMS和ISS由于定量效果较差，在常规表面分析中的应用相对较少。
但近年随着飞行时间质谱（TOF-SIMS）的发展，使得质谱在表面分析上的应用也逐渐增加。
本章主要介绍X射线光电子能谱的实验方法。
X射线光电子能谱（XPS）也被称作化学分析用电子能谱（ESCA）。
该方法是在六十年代由瑞典科学家Kai Siegbahn教授发展起来的。
由于在光电子能谱的理论和技术上的重大贡献，1981年，Kai Siegbahn获得了诺贝尔物理奖。
三十多年的来，X射线光电子能谱无论在理论上和实验技术上都已获得了长足的发展。
XPS已从刚开始主要用来对化学元素的定性分析，业已发展为表面元素定性、半定量分析及元素化学价态分析的重要手段。
XPS的研究领域也不再局限于传统的化学分析，而扩展到现代迅猛发展的材料学科。
目前该分析方法在日常表面分析工作中的份额约50%，是一种最主要的表面分析工具。
在XPS谱仪技术发展方面也取得了巨大的进展。
在X射线源上，已从原来的激发能固定的射线源发展到利用同步辐射获得X射线能量单色化并连续可调的激发源；传统的固定式X射线源也发展到电子束扫描金属靶所产生的可扫描式X射线源；X射线的束斑直径也实现了微型化，最小的束斑直径已能达到6μm大小, 使得XPS在微区分析上的应用得到了大幅度的加强。
图像XPS技术的发展，大大促进了XPS在新材料研究上的应用。
在谱仪的能量分析检测器方面，也从传统的单通道电子倍增器检测器发展到位置灵敏检测器和多通道检测器，使得检测灵敏度获得了大幅度的提高。
XPS能谱处理数据的方法
XPS能谱处理数据的方法X射线光电子能谱（XPS）是一种常用的表面分析技术，广泛应用于材料科学、化学、生物学等领域。
XPS能够提供元素的化学状态、表面成分、表面电荷状态等信息，是研究表面化学性质和表面结构的重要手段。
在实际应用中，人们通常需要对XPS数据进行处理和分析，以获得更准确的信息。
下面将介绍一些常用的XPS能谱处理数据的方法。
一、背景子扣除在XPS实验中，由于仪器本底信号和样品信号的叠加，最终的谱图中会包含一定程度的背景信号。
因此，在数据处理过程中，需要对谱图中的背景信号进行扣除，以减少干扰，提高信噪比。
背景子扣除的方法通常包括：1.线性插值法：通过在峰附近选择几个能量点，建立背景信号的线性插值模型，然后将该模型减去原始谱图中的信号，实现背景子扣除。
2. Shirley法：对于复杂的背景信号，可以采用Shirley法进行拟合处理。
该方法通过对谱图中的背景信号进行非线性曲线拟合，得到更准确的背景子信号。
3. Tougaard法：Tougaard法是一种基于自由度高斯分布的背景子扣除方法，能够较好地处理各种类型的背景信号。
二、峰拟合峰拟合是XPS数据处理中的一项重要工作，通过对峰形进行分析和拟合，可以获得各元素的峰位置、峰强度、峰形态等信息。
在进行峰拟合时，通常采用以下方法：1.高斯拟合：高斯函数是最常用的峰拟合函数之一，可以准确地描述对称的峰形。
在XPS数据处理中，通常将峰拟合为高斯峰，并通过拟合得到各元素的峰位置和峰强度等参数。
2.洛伦兹拟合：洛伦兹函数适用于描述非对称的峰形，在一些情况下可以比高斯函数更好地拟合实验数据。
3. Voigt拟合：Voigt函数是高斯函数和洛伦兹函数的组合，能够同时考虑高斯和洛伦兹的特点，适用于处理同时存在对称和非对称峰形的情况。
三、能级校正在XPS实验中，由于仪器漂移、折射率、能量校准等因素的影响，获得的数据可能存在一定的能级偏移。
因此，在数据处理过程中，需要对XPS数据进行能级校正，以获得更准确的结果。
XPS 数据处理和分峰
移动结果
实用文档
同理再移动右边 每次移动小于7ev
实用文档
选择范围
实用文档
实用文档
扣背景
实用文档
实用文档
分峰
实用文档
实用文档
实用文档
优化后
实用文档
实用文档
实用文档
实用文档
打开D盘找到txt文件
实用文档
实用文档
Hale Waihona Puke 实用文档实用文档实用文档
实用文档
XPS 数据处理操作
实用文档
实用文档
实用文档
实用文档
可以保证图谱保 存时，文本文件 也随时产生并保 存
点击
打开 谱图 处理
实用文档
可以看到各个元素的摩尔含量
实用文档
先选择要分峰的元素
分峰
实用文档
实用文档
点击此处，出 现下面的窗口
然后点击
实用文档
实用文档
移动
实用文档
实用文档
回移
《XPS能谱数据处理》word版
材料Ｘ射线光电子能谱数据处理及分峰的分析实例例：将剂量为1´107ions/cm2，能量为45KeV的碳离子注入单晶硅中，然后在1100C高分辨扫瞄谱退火2h进行热处理。
对单晶硅试样进行XPS测试，试对其中的C1s进行解析，以确定各种可能存在的官能团。
分析过程：1、在Origin中处理数据图1将实验数据用记事本打开，其中C1s 表示的是C1s电子，299.4885表示起始结合能，-0.2500表示结合能递减步长，81表示数据个数。
从15842开始表示是光电子强度。
从15842以下数据选中Copy到Excel软件B列中，为光电子强度数据列。
同时将299.4885Copy到Excel软件A列中，并按照步长及个数生成结合能数据，见图2图2将生成的数据导入Origin软件中，见图3。
图3谱图，检查谱此时以结合能作为横坐标，光电子强度作为纵坐标，绘出C1s图是否有尖峰，如果有，那是脉冲，应把它们去掉，方法为点Origin 软件中的Data-Move Data Points，然后按键盘上的¯或箭头去除脉冲。
本例中的实验数据没有脉冲，无需进行此项工作。
将column A和B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，见图4。
图42、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，见图5、图6。
3、选择本底：点Background，因软件问题， High BE和Low BE的位置最好不改，否则无法再回到Origin，此时本底将连接这两点，Type可据实际情况选择，一般选择Shirley 类型，见图7。
图74、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。
XPS数据处理
15、分别点击Save XPS、 Export（spectrum）和 Export to clipboard保存图。 16、打开画图板复制入图形可以得到想要 的数据。
8、 双击左上角的1→移走data1_c→OK。 9、 双击smoothed把出现的数据拷贝到新 建的文本文档中并保存 。 10、打开XPS分峰软件。 11、点击data→import（ASCII）→新建 文本文档→打开。
12、点击background，选背景（一般为 linear），背景范围455～462。 13、add peak，选择Peak type：p。然后 添加合理的峰位、FWHM和L－G值。 14、调节峰位、峰面积、FWHM和L－G值。 使虚拟的峰位和实际峰位基本重合。
1、打开EXCEL,找到XPS谱图的表。 2、用C1s的峰值减去284.6eV（等于 1.11）。 3、把需要分析的峰的数据拷贝到Origin里 面。 4、点击A（X）→点击鼠标右键 →点击Set Column Values →col(A)-1.11 → OK。
5、去除多余的数值（剩下453.04～ 462.09）。 6、作图。 7．点击Analysis→smoothing→FFT Filter→5→OK。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
材料Ｘ射线光电子能谱数据处理及分峰的分析实例例：将剂量为1´107ions/cm2，能量为45KeV的碳离子注入单晶硅中，然后在1100C高分辨扫瞄谱退火2h进行热处理。
对单晶硅试样进行XPS测试，试对其中的C1s进行解析，以确定各种可能存在的官能团。
分析过程：1、在Origin中处理数据图1将实验数据用记事本打开，其中C1s 表示的是C1s电子，299.4885表示起始结合能，-0.2500表示结合能递减步长，81表示数据个数。
从15842开始表示是光电子强度。
从15842以下数据选中Copy到Excel软件B列中，为光电子强度数据列。
同时将299.4885Copy到Excel软件A列中，并按照步长及个数生成结合能数据，见图2图2将生成的数据导入Origin软件中，见图3。
图3谱图，检查谱此时以结合能作为横坐标，光电子强度作为纵坐标，绘出C1s图是否有尖峰，如果有，那是脉冲，应把它们去掉，方法为点Origin 软件中的Data-Move Data Points，然后按键盘上的¯或箭头去除脉冲。
本例中的实验数据没有脉冲，无需进行此项工作。
将column A和B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，见图4。
图42、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，见图5、图6。
3、选择本底：点Background，因软件问题， High BE和Low BE的位置最好不改，否则无法再回到Origin，此时本底将连接这两点，Type可据实际情况选择，一般选择Shirley 类型，见图7。
图74、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。
点Delete peak可去掉此峰。
然后再点Add peak选第二个峰，如此重复。
在选择初始峰位时，如果有前人做过相似的实验，可以查到相应价键对应的峰位最好。
但是如果这种实验方法比较新，前人没有做过相似的，就先用标准的峰位为初始值。
最优化所有的峰位，然后看峰位位置的变化。
本例中加了三个峰，C元素注入单晶硅后可能形成C-C、C-Si和C-H三个价键。
根据这三个价键对应的结合能确定其初始峰位，然后添加。
具体过程见图8、9、10。
图8图9图105、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。
最终拟合结果见图11。
图116、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。
7、点击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。
点击Data――Print with peak p arameters，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。
点击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。
点击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。
XPS能谱数据处理王博吕晋军齐尚奎能谱数据转化成ASC码文件后可以用EXCEL、ORIGIN等软件进行处理。
这篇文章的目的是向大家介绍用ORIGIN软件如何处理能谱数据，以及它的优势所在。
下面将分三部分介绍如何用ORIGIN软件处理能谱数据：1、多元素谱图数据处理 2、剖面分析数据处理 3、复杂谱图的解叠一、多元素谱图的处理：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line Y 轴数值 X 轴起始点X 轴步长采集的数据点总数元素名称4、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：二、剖面分析数据处理：1、用写字板打开ASC码文件，选取所需要的元素元素名称剖面分析中的CYCLE 数起始值及步长Y轴数据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：waterfall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 。
输入X 轴数据，然后只选一组Y 轴数据（和多元素分析一样），就可以了。
注：不同样品同种．．元素比较也可以用此种方法谱图修改工具栏前后翻转工具，用上法作图，得到的谱图需翻转选项X OFFSET 决定视角，Y OFFSET 决定两条谱线间距颜色代表字母，对应于cycle 数三、谱图解叠：和多元素分析步骤一样，经过平滑、位移,得到下图：（注：画图时，先输入X轴步长等，再输入Y轴数据）1、去本底：选择tools baseline2、出现下面的窗口，选择baseline，将number of points后的参数改小一些，比如2，点击create baseline4、出现下图：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：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：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15、出现下图：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 直到出现新的子峰17、上图明显也不合理，调节小窗口中各个子峰的数值18、然后点击下图中done按钮，再次选择analysis non-linear curve fit,反复修改直到得到满意的谱图峰位置、半峰宽和面积多元素分析注意事项：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位移要有理有据，不能按自己的需要移动。
解谱注意事项：➢各个子峰的半峰宽要尽量接近➢如果所解谱图不是1S，就会出现裂分峰（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。
注意：以上方法得出的数据，仅供参考。
（本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。
请预览后才下载，期待您的好评与关注！）。