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Kostenloser XPS-Viewer und Peak-Fitting
Kurz gesagt: Öffne CSV, VAMAS (.vms) oder CasaXPS-Text, korrigiere die Aufladung auf C 1s, ziehe einen Shirley- oder linearen Untergrund ab, fitte Gauß-Lorentz-Peaks mit Spin-Bahn-Dubletts, erhalte Atom-% und identifiziere Elemente im Übersichtsspektrum. Das Tool ist kostenlos, läuft im Webbrowser und braucht keinen Download.
Öffne XPS-Spektren, korrigiere die Aufladung auf C 1s, ziehe einen Shirley-Untergrund ab und fitte Peaks mit Spin-Bahn-Dubletts. Erhalte Atom-% aus den Flächen und finde Elemente in einem Übersichtsspektrum. Deine Dateien bleiben auf deinem Gerät.
oder hier ablegen. VAMAS (.vms), CasaXPS-Textexport oder CSV/TXT.
Die Beispiele sind simuliert und dürfen frei verwendet werden. Beispiel-.vms herunterladen (Übersicht, C 1s und O 1s).
Region und Untergrund
Peak-Fit
Sperren (🔒) hält einen Wert beim Fitten fest. Im Modus „Peak verschieben“ ziehst du einen Peak im Diagramm, um Position und Höhe festzulegen. Dublett-Partner behalten ihren Abstand und ihr Flächenverhältnis.
Elemente im Übersichtsspektrum
Atom-% aus gefitteten Regionen
So nutzt du den XPS-Viewer
- Öffne eine VAMAS-, CasaXPS- oder CSV-Datei oder klicke auf eine Beispiel-Schaltfläche.
- Wenn deine Datei kinetische Energie verwendet, stelle die Energieachse auf „Kinetisch“ und wähle Al oder Mg Kα.
- Klicke auf „Aus C 1s setzen“, um die Aufladung zu korrigieren, oder gib die Verschiebung ein.
- Wähle eine Region. Lege das Rumpfniveau (zum Beispiel C 1s), den Untergrund und das Fitfenster fest.
- Klicke auf „Auto-Peaks“ oder nutze „Peak hinzufügen“ und tippe ins Diagramm. Für C 1s kannst du die Vorlage laden. Klicke dann auf „Fitten“.
- Bearbeite, sperre oder ziehe Peaks, setze Dubletts und klicke erneut auf „Fitten“. Prüfe die Residuenlinie unter dem Spektrum.
- Lies das Atom-%-Feld oder bei einem Übersichtsspektrum die Elementliste ab und exportiere ein PNG oder eine CSV mit der Fit-Tabelle.
Ein XPS-Spektrum auswerten
XPS (Röntgenphotoelektronenspektroskopie) misst die Energie von Elektronen, die aus den obersten Nanometern einer Probe herausgeschlagen werden. Jedes Element hat Rumpfniveaus bei bekannten Bindungsenergien, daher zeigt ein Übersichtsspektrum, welche Elemente vorhanden sind. Kleine Verschiebungen eines Peaks, die chemische Verschiebung, verraten den chemischen Zustand: C-C, C-O, C=O und O-C=O in einem Polymer oder Si und SiO2 auf einem Wafer.
Um Zustände zu vergleichen, ziehst du den Untergrund ab (meist Shirley) und fittest den Peak mit Komponenten. p-, d- und f-Niveaus spalten in Spin-Bahn-Dubletts mit festem Abstand und Flächenverhältnis auf, zum Beispiel Fe 2p3/2 und Fe 2p1/2. Teilt man jede Fläche durch einen Empfindlichkeitsfaktor, erhält man die Atom-%. Diese Werte hängen von deinem Gerät ab – nutze sie als Schätzwerte, sofern du keine eigenen Faktoren hast.
Häufig gestellte Fragen
Werden meine Daten hochgeladen?
Nein. Dateien werden ausschließlich in deinem Browser gelesen, gefittet und dargestellt.
Welche Dateien kann ich öffnen?
VAMAS-Dateien (.vms; der ISO-14976-Standard, den die meisten XPS-Programme exportieren können, reguläre Scans), CasaXPS-Textexporte mit K.E.- oder B.E.-Spalten sowie einfache CSV- oder TXT-Dateien mit einer Energie- und einer Intensitätsspalte. Dateien mit mehreren Regionen zeigen jede Region als Tab.
Wie rechne ich kinetische Energie in Bindungsenergie um?
Stelle die Energieachse auf „Kinetisch“ und wähle die Röntgenquelle. Das Tool verwendet BE = hν − KE mit hν = 1486,6 eV für Al Kα oder 1253,6 eV für Mg Kα oder einem eingegebenen Wert. Es wird angenommen, dass die Austrittsarbeit des Spektrometers in der Kalibrierung enthalten ist, wie bei den meisten Geräten.
Wie funktioniert die Aufladungskorrektur?
Isolierende Proben laden sich auf, sodass sich jeder Peak um denselben Betrag verschiebt. Üblicherweise verschiebt man den C-C/C-H-Peak des adventitiven Kohlenstoffs auf 284,8 eV. Klicke auf „Aus C 1s setzen“ oder gib die Verschiebung ein. Der Referenzwert lässt sich ändern (manche Labore verwenden 285,0 eV). Diese Referenz ist eine Konvention mit bekannten Grenzen – gib daher an, welche du verwendet hast.
Was ist ein Shirley-Untergrund?
Ein stufenförmiger Untergrund, der auf der Seite höherer Bindungsenergie eines Peaks proportional zur Peakfläche bei niedrigerer Bindungsenergie ansteigt. Er modelliert Elektronen, die auf dem Weg nach außen etwas Energie verlieren. Ein linearer Untergrund ist eine Gerade zwischen den beiden Enden des Fitfensters.
Welche Linienform wird für die Peaks verwendet?
Ein Gauß-Lorentz-Produkt, GL(m), dieselbe Art, die auch CasaXPS verwendet. m ist der Lorentz-Anteil in Prozent: 0 ist rein gaußförmig, 100 rein lorentzförmig. 30 ist ein üblicher Startwert für Polymere und Oxide. Metalle brauchen oft eine asymmetrische Form, die dieses Tool nicht modelliert – fitte Metallpeaks daher mit Vorsicht.
Wie werden Spin-Bahn-Dubletts behandelt?
Setze einen Peak auf ein p-, d- oder f-Dublett, und der Partnerpeak wird mit festem Abstand und festem Flächenverhältnis hinzugefügt: 1:2 für p (2p1/2 : 2p3/2), 2:3 für d und 3:4 für f. Der Abstand stammt aus einer integrierten Tabelle für gängige Elemente und kann bearbeitet werden.
Wie genau sind die Atom-%-Werte?
Sie sind nur so gut wie die Empfindlichkeitsfaktoren. Die integrierten Faktoren sind näherungsweise Scofield-artige Werte für Al Kα und berücksichtigen weder die Transmission deines Analysators noch die Austrittstiefe. Für echte Werte gib die Faktoren aus der Bibliothek deines Geräts ein. Das Übersichtsspektrum liefert eine gröbere Schätzung als gefittete Detailspektren.
Woher stammen die vorgeschlagenen Zuordnungen?
Aus einer Tabelle typischer Bindungsenergien für gängige Elemente und chemische Zustände, die für dieses Tool aus allgemeinem Fachwissen erstellt wurde. Literaturwerte streuen um einige Zehntel eV; betrachte einen Vorschlag daher als Ausgangspunkt und prüfe ihn anhand einer Referenzprobe oder Datenbank.
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