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title: "在浏览器中进行 XPS 分峰拟合：荷电校正、Shirley 背景与原子百分比 | MolDraw 博客"
url: https://www.moldraw.com/zh/blog/xps-viewer-peak-fitting-guide.html
description: "免费 MolDraw XPS 查看器实用指南：打开 VAMAS、CasaXPS 或 CSV 数据，以 C 1s 进行荷电校正，扣除 Shirley 背景，拟合单峰和双峰，并得到原子百分比。"
lang: zh-CN
publisher: Scidart Academy
generated: 2026-10-26
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# 在浏览器中进行 XPS 分峰拟合：荷电校正、Shirley 背景、自旋-轨道双峰与原子百分比

发布：2026年10月15日 · 作者：Scidart Academy · 阅读时间：约 6 分钟

![用 C–C、C–O 和 O–C=O 组分拟合的 XPS C 1s 谱图，下方为虚线 Shirley 背景，结合能范围 292 至 282 eV](https://www.moldraw.com/blog/thumbs/xps-viewer-guide.webp)

在 Shirley 背景之上被分解为 C–C、C–O 和 O–C=O 组分的 C 1s 谱图。

**简答：**在免费的 [MolDraw XPS 查看器](https://www.moldraw.com/zh/tools/xps-viewer/)中打开 VAMAS（.vms）、CasaXPS 文本或 CSV 文件，或点击 **C 1s（聚合物）**。点击**由 C 1s 设定**进行荷电校正，保留 Shirley 背景，然后点击**自动寻峰**或 **C 1s 模板**，再点击**拟合**。读出原子百分比，并导出 PNG 或包含拟合表的 CSV。你的文件始终保留在你的设备上。

## 在此试用 XPS 查看器

点击即可在本页加载实时查看器，或[打开完整的 XPS 查看器](https://www.moldraw.com/zh/tools/xps-viewer/)。你的文件始终保留在你的设备上。

## 为什么要在浏览器中拟合 XPS 数据？

XPS 数据通常以 VAMAS 或文本文件的形式从公共测试平台发来。要解读它，你需要校正荷电、扣除背景、拟合组分，并把峰面积换算成组成。专业软件包能很好地完成这些工作，但并不总是手边就有。查看器在一个页面上完成核心步骤，适合初步查看、教学，或检查别人发给你的拟合结果。

## 原理简介

**结合能。**X 射线把电子从内层能级激发出来。能谱仪测量它们的动能，BE = hν − KE，功函数由校准处理。Al Kα 的 hν = 1486.6 eV，Mg Kα 为 1253.6 eV。只有来自表面几纳米内的电子能够逸出，所以 XPS 探测的是表面。

**化学位移。**与电负性更大的原子成键会使内层能级移向更高的结合能。在 C 1s 中，C–C/C–H 最低，其次是 C–O、C=O 和 O–C=O。

**荷电校正。**绝缘体会荷电，每个峰都会移动相同的量。常见的做法是把污染碳的 C–C/C–H 峰设为 284.8 eV，这也是查看器的默认值。有些实验室使用 285.0 eV。这是一种有已知局限的约定，所以请说明你使用的数值。

**Shirley 背景。**在出射过程中损失能量的电子会抬高每个峰高结合能一侧的信号。Shirley 背景就是对这个台阶的模拟。

**自旋-轨道双峰。**p、d 和 f 能级会分裂成两个峰，面积比固定：p 为 1:2，d 为 2:3，f 为 3:4。分裂间距取决于元素，例如在查看器的表中 Fe 2p 约为 13.6 eV。

**原子百分比。**用每种元素的峰面积除以其灵敏度因子，再把结果归一化到 100%。

## 可以打开的文件

- **VAMAS**（.vms），ISO 14976 交换格式，支持规则扫描。
- 带 K.E. 或 B.E. 列的 **CasaXPS 文本导出文件**。
- 包含能量列和强度列的 **CSV、TXT、DAT 或 TSV**。

一次打开一个文件。文件中的每个区域在图上方都有各自的按钮。想练习的话，可以[下载示例 .vms](https://www.moldraw.com/tools/xps-viewer/sample-xps.vms)，其中包含全谱、C 1s 和 O 1s。所有示例都是模拟数据。

## 分步拟合一个区域

1. 点击**打开 XPS 文件**或拖入文件。也可以点击示例：**C 1s（聚合物）**、**Si 2p（Si / SiO2）**、**Fe 2p 双峰**、**全谱扫描**或**示例 .vms**。
2. 如果数据是动能，请把**能量轴**设为动能，并选择**来源**（X 射线源）。
3. 点击**由 C 1s 设定**，或输入**荷电位移（eV）**。参考值默认为 284.8 eV，可以修改。
4. 选择一个区域，检查**芯能级**（例如 C 1s），并选择**背景**。放大后点击**拟合窗口 = 当前视图**，或使用**整个区域**。
5. 点击**自动寻峰**，或选择**添加峰**后点击图，或点击 **C 1s 模板**。然后点击**拟合**。
6. 在表中编辑标签、BE、FWHM、%L 或双峰类型，锁定数值，或在**移动峰**模式下拖动峰。再次点击**拟合**。
7. 检查谱图下方的包络线和残差线。然后点击**导出 PNG** 或**导出 CSV**。

## 查看器的功能

| 背景 | 在你选择的拟合窗口内使用 Shirley 背景、线性背景或无背景。 |
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| 峰形 | 高斯–洛伦兹乘积函数 GL(m)。 |
| 拟合 | 自动或手动加峰、C 1s 模板、锁定、**所有峰使用相同的 FWHM** 和**同时拟合 %L**。报告 RMS 残差，并在可能时给出约化 χ²。 |
| 双峰 | p、d 或 f 双峰，分裂间距来自可编辑的内置表。 |
| 归属 | 为每个峰建议一种化学态。 |
| 原子百分比 | 由两个或更多已拟合区域计算，灵敏度因子可以编辑。 |
| 全谱 | 列出元素及其谱线、置信度和粗略的原子百分比。俄歇区域以阴影标出。 |
| 导出 | 谱图的 PNG。CSV 包含数据、背景、各组分、包络线、拟合表和原子百分比。 |

## 课堂和实验室中的用法

- **聚合物表面处理：**拟合等离子体处理前后的 C 1s。C–O、C=O 和 O–C=O 组分增大说明表面发生了氧化。XPS 只能探测表面几纳米。对于本体聚合物，可以[在 TGA 和 DSC 查看器中求出其熔点和结晶度](https://www.moldraw.com/zh/blog/tga-dsc-viewer-guide.html)。
- **硅表面的自然氧化层：**Si 2p 示例中，Si 显示为窄的双峰，SiO2 显示为位于更高结合能处的较宽峰。
- **未知表面：**打开全谱，查看存在哪些元素。
- **组成：**拟合示例 .vms 中的 C 1s 和 O 1s，并从原子百分比框中读出 O/C 比。

## 技巧与局限

- 每个组分都要有化学上的理由。多加峰总能降低残差，但这并不意味着它们真实存在。
- 金属通常需要非对称峰形，而查看器不支持这种模型。过渡金属 2p 谱图还可能出现卫星峰和多重分裂，所以简单的双峰拟合只是近似。
- 内置的灵敏度因子是相对于 C 1s = 1 的近似 Al Kα 数值。要得到真实数值，请输入你仪器库中的因子。
- 文献中的结合能会相差零点几 eV。请对照参考资料检查建议的归属。

## 问题与解答

### 为什么我所有的峰都比预期高约 1 eV？

绝缘样品在电子离开时会带上电荷，每个峰都会向高结合能方向移动相同的量。点击“由 C 1s 设定”，把 C-C / C-H 峰移到参考能量，或自行输入位移量。

### C 1s 峰应该拟合几个组分？

只拟合化学上有依据的数目。从样品中预期存在的化学键出发，让峰宽保持相近；只有当残差显示出清晰、可重复、且能用已知化学态解释的形状时，才增加一个峰。

### 为什么要用 Shirley 背景而不用线性背景？

在出射过程中损失能量的电子会抬高峰在高结合能一侧的信号。Shirley 背景能跟随这个台阶。对于平坦背景上的小峰，直线背景也可以用。

### 仅凭全谱扫描能得到原子百分比吗？

只能粗略估算。查看器会在全谱表中给出粗略的原子百分比。要得到更好的数值，请对每种元素的窄扫描进行拟合，并使用你自己仪器的灵敏度因子。

## 更多免费数据查看器

[XPS 查看器](https://www.moldraw.com/zh/tools/xps-viewer/) [NMR 查看器](https://www.moldraw.com/zh/tools/nmr-viewer/) [红外查看器](https://www.moldraw.com/zh/tools/ir-viewer/) [质谱查看器](https://www.moldraw.com/zh/tools/mass-spec-viewer/) [紫外-可见光谱查看器](https://www.moldraw.com/zh/tools/uv-vis-viewer/) [拉曼查看器](https://www.moldraw.com/zh/tools/raman-viewer/) [循环伏安查看器](https://www.moldraw.com/zh/tools/cv-viewer/) [TGA 和 DSC 查看器](https://www.moldraw.com/zh/tools/tga-dsc-viewer/) [蛋白质查看器](https://www.moldraw.com/zh/tools/protein-viewer/) [NMR 查看器指南](https://www.moldraw.com/zh/blog/nmr-spectrum-viewer-guide.html) [红外查看器指南](https://www.moldraw.com/zh/blog/ir-spectrum-viewer-guide.html) [质谱指南](https://www.moldraw.com/zh/blog/mass-spectrum-viewer-guide.html) [UV-Vis 查看器指南](https://www.moldraw.com/zh/blog/uv-vis-spectrum-viewer-guide.html) [拉曼查看器指南](https://www.moldraw.com/zh/blog/raman-spectrum-viewer-guide.html) [循环伏安指南](https://www.moldraw.com/zh/blog/cyclic-voltammetry-viewer-guide.html) [TGA 与 DSC 指南](https://www.moldraw.com/zh/blog/tga-dsc-viewer-guide.html) [蛋白质结构指南](https://www.moldraw.com/zh/blog/protein-structure-viewer-guide.html) [全部工具](https://www.moldraw.com/zh/tools/)

最后更新：2026年10月15日