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title: "在瀏覽器中進行 XPS 峰擬合：電荷校正、Shirley 背景與原子百分比 | MolDraw 部落格"
url: https://www.moldraw.com/zh-hant/blog/xps-viewer-peak-fitting-guide.html
description: "免費 MolDraw XPS 檢視器實用指南：開啟 VAMAS、CasaXPS 或 CSV 資料，以 C 1s 進行電荷校正，扣除 Shirley 背景，擬合單峰與雙峰，並得到原子百分比。"
lang: zh-Hant
publisher: Scidart Academy
generated: 2026-10-26
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# 在瀏覽器中進行 XPS 峰擬合：電荷校正、Shirley 背景、自旋軌道雙峰與原子百分比

發布：2026 年 10 月 15 日 · 作者：Scidart Academy · 閱讀時間：約 6 分鐘

![用 C–C、C–O 與 O–C=O 組分擬合的 XPS C 1s 光譜，下方為虛線 Shirley 背景，結合能範圍 292 至 282 eV](https://www.moldraw.com/blog/thumbs/xps-viewer-guide.webp)

在 Shirley 背景之上被分解為 C–C、C–O 與 O–C=O 組分的 C 1s 光譜。

**簡答：**在免費的 [MolDraw XPS 檢視器](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/xps-viewer/)中開啟 VAMAS（.vms）、CasaXPS 文字或 CSV 檔案，或點選 **C 1s（聚合物）**。點選**依 C 1s 設定**進行電荷校正，保留 Shirley 背景，然後點選**自動配峰**或 **C 1s 範本**，再點選**擬合**。讀出原子百分比，並匯出 PNG 或包含擬合表的 CSV。你的檔案始終保留在你的裝置上。

## 在此試用 XPS 檢視器

點選即可在本頁載入即時檢視器，或[開啟完整的 XPS 檢視器](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/xps-viewer/)。你的檔案始終保留在你的裝置上。

## 為什麼要在瀏覽器中擬合 XPS 資料？

XPS 資料通常以 VAMAS 或文字檔案的形式從公共測試平台發來。要解讀它，你需要校正荷電、扣除背景、擬合組分，並把峰面積換算成組成。專業套裝軟體能很好地完成這些工作，但並不總是手邊就有。檢視器在一個頁面上完成核心步驟，適合初步檢視、教學，或檢查別人發給你的擬合結果。

## 原理簡介

**結合能。**X 射線把電子從內層能階激發出來。能譜儀測量它們的動能，BE = hν − KE，功函數由校正處理。Al Kα 的 hν = 1486.6 eV，Mg Kα 為 1253.6 eV。只有來自表面幾奈米內的電子能夠逸出，所以 XPS 探測的是表面。

**化學位移。**與電負度更大的原子鍵結會使內層能階移向更高的結合能。在 C 1s 中，C–C/C–H 最低，其次是 C–O、C=O 與 O–C=O。

**電荷校正。**絕緣體會帶電，每個峰都會移動相同的量。常見的做法是把污染碳的 C–C/C–H 峰設為 284.8 eV，這也是檢視器的預設值。有些實驗室使用 285.0 eV。這是一種有已知限制的約定，所以請說明你使用的數值。

**Shirley 背景。**在出射過程中損失能量的電子會抬高每個峰高結合能一側的訊號。Shirley 背景就是對這個台階的模擬。

**自旋軌道雙峰。**p、d 與 f 能階會分裂成兩個峰，面積比固定：p 為 1:2，d 為 2:3，f 為 3:4。分裂間距取決於元素，例如在檢視器的表中 Fe 2p 約為 13.6 eV。

**原子百分比。**用每種元素的峰面積除以其靈敏度因子，再把結果歸一化到 100%。

## 可以開啟的檔案

- **VAMAS**（.vms），ISO 14976 交換格式，支援規則掃描。
- 帶 K.E. 或 B.E. 欄的 **CasaXPS 文字匯出檔案**。
- 包含能量欄與強度欄的 **CSV、TXT、DAT 或 TSV**。

一次開啟一個檔案。檔案中的每個區域在圖上方都有各自的按鈕。想練習的話，可以[下載範例 .vms](https://www.moldraw.com/tools/xps-viewer/sample-xps.vms)，其中包含全譜、C 1s 與 O 1s。所有範例都是模擬資料。

## 逐步擬合一個區域

1. 點選**開啟 XPS 檔案**或拖入檔案。也可以點選範例：**C 1s（聚合物）**、**Si 2p（Si / SiO2）**、**Fe 2p 雙峰**、**全譜掃描**或**範例 .vms**。
2. 如果資料是動能，請把**能量軸**設為動能，並選擇**來源**（X 射線源）。
3. 點選**依 C 1s 設定**，或輸入**電荷位移（eV）**。參考值預設為 284.8 eV，可以修改。
4. 選擇一個區域，檢查**核心能階**（例如 C 1s），並選擇**背景**。放大後點選**擬合視窗 = 目前檢視範圍**，或使用**整個區域**。
5. 點選**自動配峰**，或選擇**新增峰**後點選圖，或點選 **C 1s 範本**。然後點選**擬合**。
6. 在表中編輯標籤、BE、FWHM、%L 或雙峰類型，鎖定數值，或在**移動峰**模式下拖曳峰。再次點選**擬合**。
7. 檢查光譜下方的包絡線與殘差線。然後點選**匯出 PNG** 或**匯出 CSV**。

## 檢視器的功能

| 背景 | 在你選擇的擬合視窗內使用 Shirley 背景、線性背景或無背景。 |
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| 峰形 | 高斯–洛倫茲乘積函數 GL(m)。 |
| 擬合 | 自動或手動加峰、C 1s 範本、鎖定、**所有峰使用相同 FWHM** 與**同時擬合 %L**。報告 RMS 殘差，並在可能時給出約化 χ²。 |
| 雙峰 | p、d 或 f 雙峰，分裂間距來自可編輯的內建表。 |
| 指認 | 為每個峰建議一種化學態。 |
| 原子百分比 | 由兩個或更多已擬合區域計算，靈敏度因子可以編輯。 |
| 全譜 | 列出元素及其譜線、信賴度與粗略的原子百分比。歐傑區域以陰影標出。 |
| 匯出 | 光譜的 PNG。CSV 包含資料、背景、各組分、包絡線、擬合表與原子百分比。 |

## 課堂與實驗室中的用法

- **聚合物表面處理：**擬合電漿處理前後的 C 1s。C–O、C=O 與 O–C=O 組分增大說明表面發生了氧化。XPS 只能探測表面幾奈米。對於本體聚合物，可以[在 TGA 與 DSC 檢視器中求出其熔點與結晶度](https://www.moldraw.com/zh-hant/blog/tga-dsc-viewer-guide.html)。
- **矽表面的自然氧化層：**Si 2p 範例中，Si 顯示為窄的雙峰，SiO2 顯示為位於更高結合能處的較寬峰。
- **未知表面：**開啟全譜，檢視存在哪些元素。
- **組成：**擬合範例 .vms 中的 C 1s 與 O 1s，並從原子百分比框中讀出 O/C 比。

## 技巧與限制

- 每個組分都要有化學上的理由。多加峰總能降低殘差，但這並不意味著它們真實存在。
- 金屬通常需要非對稱峰形，而檢視器不支援這種模型。過渡金屬 2p 光譜還可能出現衛星峰與多重分裂，所以簡單的雙峰擬合只是近似。
- 內建的靈敏度因子是相對於 C 1s = 1 的近似 Al Kα 數值。要得到真實數值，請輸入你儀器庫中的因子。
- 文獻中的結合能會相差零點幾 eV。請對照參考資料檢查建議的指認。

## 問題與解答

### 為什麼我所有的峰都比預期高約 1 eV？

絕緣樣品在電子離開時會帶上電荷，每個峰都會向高結合能方向移動相同的量。點選「依 C 1s 設定」，把 C-C / C-H 峰移到參考能量，或自行輸入位移量。

### C 1s 峰應該擬合幾個組分？

只擬合化學上有依據的數目。從樣品中預期存在的化學鍵出發，讓峰寬保持相近；只有當殘差顯示出清晰、可重複、且能用已知化學態解釋的形狀時，才增加一個峰。

### 為什麼要用 Shirley 背景而不用線性背景？

在出射過程中損失能量的電子會抬高峰在高結合能一側的訊號。Shirley 背景能跟隨這個台階。對於平坦背景上的小峰，直線背景也可以用。

### 僅憑全譜掃描能得到原子百分比嗎？

只能粗略估算。檢視器會在全譜表中給出粗略的原子百分比。要得到更好的數值，請對每種元素的窄掃描進行擬合，並使用你自己儀器的靈敏度因子。

## 更多免費資料檢視器

[XPS 檢視器](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/xps-viewer/) [NMR 檢視器](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/nmr-viewer/) [IR 檢視器](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/ir-viewer/) [質譜檢視器](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/mass-spec-viewer/) [UV-Vis 檢視器](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/uv-vis-viewer/) [拉曼檢視器](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/raman-viewer/) [循環伏安法檢視器](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/cv-viewer/) [TGA 與 DSC 檢視器](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/tga-dsc-viewer/) [蛋白質檢視器](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/protein-viewer/) [NMR 檢視器指南](https://www.moldraw.com/zh-hant/blog/nmr-spectrum-viewer-guide.html) [IR 檢視器指南](https://www.moldraw.com/zh-hant/blog/ir-spectrum-viewer-guide.html) [質譜指南](https://www.moldraw.com/zh-hant/blog/mass-spectrum-viewer-guide.html) [UV-Vis 檢視器指南](https://www.moldraw.com/zh-hant/blog/uv-vis-spectrum-viewer-guide.html) [拉曼檢視器指南](https://www.moldraw.com/zh-hant/blog/raman-spectrum-viewer-guide.html) [循環伏安指南](https://www.moldraw.com/zh-hant/blog/cyclic-voltammetry-viewer-guide.html) [TGA 與 DSC 指南](https://www.moldraw.com/zh-hant/blog/tga-dsc-viewer-guide.html) [蛋白質結構指南](https://www.moldraw.com/zh-hant/blog/protein-structure-viewer-guide.html) [所有工具](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/)

最後更新：2026 年 10 月 15 日