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免费 XPS 查看器与峰拟合

简而言之:打开 CSV、VAMAS(.vms)或 CasaXPS 文本,以 C 1s 进行荷电校正,扣除 Shirley 或线性背景,用自旋-轨道双峰拟合高斯-洛伦兹峰,计算原子百分比并识别全谱中的元素。免费使用,在网页浏览器中运行,无需下载。

打开 XPS 谱图,以 C 1s 进行荷电校正,扣除 Shirley 背景,并用自旋-轨道双峰拟合峰。由峰面积得到原子百分比,并在全谱中找出元素。你的文件保留在你的设备上。

或拖放到此处。支持 VAMAS(.vms)、CasaXPS 文本导出文件或 CSV/TXT。

载入示例:

示例为模拟数据,可自由使用。下载示例 .vms(全谱、C 1s 和 O 1s)。

如何使用 XPS 查看器

  1. 打开 VAMAS、CasaXPS 或 CSV 文件,或点击示例按钮。
  2. 如果你的文件使用动能,请将能量轴设为“动能”并选择 Al 或 Mg Kα。
  3. 点击“由 C 1s 设定”进行荷电校正,或输入位移值。
  4. 选择一个区域。设置芯能级(例如 C 1s)、背景和拟合窗口。
  5. 点击“自动寻峰”,或使用“添加峰”并点击图。对于 C 1s,可以载入模板。然后点击“拟合”。
  6. 编辑、锁定或拖动峰,设置双峰,然后再次点击“拟合”。检查谱图下方的残差线。
  7. 读取原子百分比框,或全谱的元素列表,并导出 PNG 或带拟合表的 CSV。

如何解读 XPS 谱图

XPS(X 射线光电子能谱)测量从样品表层几纳米内被激发出的电子的能量。每种元素的芯能级都有已知的结合能,因此全谱扫描可以告诉你存在哪些元素。峰的微小位移,即化学位移,反映化学态:例如聚合物中的 C-C、C-O、C=O 和 O-C=O,或硅片上的 Si 和 SiO2。

要比较不同化学态,需扣除背景(通常为 Shirley 背景)并用多个组分拟合峰。p、d 和 f 能级会分裂为具有固定分裂间距和面积比的自旋-轨道双峰,例如 Fe 2p3/2 和 Fe 2p1/2。将各峰面积除以灵敏度因子即可得到原子百分比。这些数值取决于你的仪器,因此除非你有自己的因子,否则请把它们当作估算值。

常见问题

我的数据会被上传吗?

不会。文件只在你的浏览器中读取、拟合和绘制。

可以打开哪些文件?

VAMAS .vms 文件(大多数 XPS 软件都能导出的 ISO 14976 标准格式,常规扫描)、带 K.E. 或 B.E. 列的 CasaXPS 文本导出文件,以及含能量列和强度列的普通 CSV 或 TXT。包含多个区域的文件会把每个区域显示为一个标签页。

如何把动能换算为结合能?

将能量轴设为“动能”并选择 X 射线源。工具按 BE = hν − KE 计算,其中 Al Kα 的 hν = 1486.6 eV,Mg Kα 为 1253.6 eV,也可以自行输入。与大多数仪器一样,假定谱仪功函数已包含在校准中。

荷电校正是如何进行的?

绝缘样品会荷电,使所有峰平移相同的量。常用的校正方法是把外来污染碳的 C-C / C-H 峰移到 284.8 eV。点击“由 C 1s 设定”,或直接输入位移值。参考值可以修改(有些实验室使用 285.0 eV)。这一参考是一种有已知局限性的惯例,请注明你所采用的数值。

什么是 Shirley 背景?

一种台阶状背景,在峰的高结合能一侧升高,升高量与较低结合能处的峰面积成正比。它模拟的是电子在逸出过程中损失少量能量。线性背景则是拟合窗口两端之间的一条直线。

峰采用什么线形?

高斯-洛伦兹乘积线形 GL(m),与 CasaXPS 所用的相同。m 是洛伦兹成分的百分比:0 为纯高斯,100 为纯洛伦兹。对于聚合物和氧化物,30 是常用的起始值。金属通常需要不对称线形,本工具不支持,因此拟合金属峰时请谨慎。

自旋-轨道双峰如何处理?

把一个峰设为 p、d 或 f 双峰后,会以固定的分裂间距和固定的面积比添加其伴峰:p 为 1:2(2p1/2 : 2p3/2),d 为 2:3,f 为 3:4。分裂间距来自内置的常见元素表,并可编辑。

原子百分比的准确度如何?

其准确度取决于灵敏度因子。内置因子是针对 Al Kα 的近似 Scofield 型数值,不包括你的分析器透过率或逸出深度。如需可靠数值,请输入你的仪器库中的因子。全谱给出的估算比拟合后的窄扫描更粗略。

建议的归属来自哪里?

来自一张常见元素及其化学态的典型结合能表,该表是根据一般知识为本工具编写的。文献中的数值会相差零点几 eV,因此请把建议作为起点,并与参考样品或数据库进行核对。

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