XPS分峰软件介绍资料
XPS分峰软件介绍
XPS分峰软件介绍XPS（X-ray photoelectron spectroscopy，X射线光电子能谱）是一种常用的表面分析技术，广泛应用于材料、化学、能源等领域。
XPS测得的数据可以提供材料表面元素的化学状态、化学键、表面组分和化学计量比等信息。
而XPS分峰软件是用于处理和分析XPS谱图的工具，可以帮助研究人员更准确、更高效地进行数据处理和谱峰拟合。
下面将介绍几种常用的XPS分峰软件：1. CasaXPS：CasaXPS是一款功能强大的XPS数据分析软件，可用于XPS、AES（Auger电子能谱）和SIMS（二次离子质谱）数据的处理。
它提供了直观的用户界面和丰富的数据处理和分析功能，包括谱峰拟合、背景拟合、化学状态分析等。
CasaXPS还支持数据的导入导出和多种文件格式的处理，以及数据的可视化和报告生成。
2. MultiPak：MultiPak是由Thermo Fisher Scientific开发的一款XPS数据处理软件，可用于处理和分析几乎所有商业XPS仪器生成的数据。
它具有直观的用户界面和多种功能，包括峰拟合、背景拟合、能级校正、峰面积计算等。
MultiPak还提供了丰富的数据导出选项和数据可视化功能，利于数据的解释和表达。
3. Spectrum（XPS Peak Fitting Software）：Spectrum是一款XPS 分峰软件，专门用于谱峰的拟合和分析。
它提供了多种谱峰拟合算法和模型，包括高斯峰拟合、Lorentzian峰拟合、Voigt峰拟合等，可根据不同的问题选择适合的拟合算法和模型。
Spectrum还支持数据的导入导出和多种数据格式的处理，以及谱图的可视化和报告生成。
4. Avantage：Avantage是由Lablicate开发的一款多功能XPS数据分析软件，可用于数据的处理、谱峰拟合和数据解释。
它具有直观的用户界面和多种数据处理功能，包括背景拟合、谱峰识别、峰面积计算等。
xps分峰处理
xps分峰处理【原创实用版】目录1.XPS 分峰处理的概述2.XPS 分峰处理的原理3.XPS 分峰处理的步骤4.XPS 分峰处理的应用实例5.XPS 分峰处理的优点和局限性正文一、XPS 分峰处理的概述XPS（X-ray Photoelectron Spectroscopy，X 射线光电子能谱）分峰处理是一种对 XPS 数据进行分析的方法，主要用于测量材料表面元素的种类和化学状态。
在实际应用中，样品表面的成分复杂多样，需要通过分峰处理来解析各种元素的信号，从而得到准确的表面成分信息。
二、XPS 分峰处理的原理XPS 分峰处理基于 XPS 数据的特点，通过对数据进行多次平滑、拟合和去趋势处理，从而将原始数据中的各个元素信号分离出来。
分峰处理的核心思想是利用不同元素的能谱形状和强度差异，通过一系列算法将这些差异放大，以便于识别和分离各个元素的信号。
三、XPS 分峰处理的步骤1.数据预处理：对原始 XPS 数据进行基线校正、噪声去除和平滑处理，以提高数据质量。
2.能谱分解：根据样品中元素的种类和能量范围，选择合适的分峰方法对数据进行分解。
常见的分峰方法有峰拟合、峰识别和自动基线校正等。
3.峰强度计算：对分解后的各个元素峰进行强度计算，以便于分析元素的相对含量和化学状态。
4.结果分析：根据分峰处理后的结果，分析样品表面的元素种类、化学状态和分布情况，为材料表面研究提供依据。
四、XPS 分峰处理的应用实例XPS 分峰处理广泛应用于各种材料表面的分析，如金属、氧化物、半导体和聚合物等。
以下是一个具体的应用实例：某金属材料表面需要分析其元素种类和化学状态，采用 XPS 分峰处理技术对表面进行分析。
首先对原始 XPS 数据进行预处理，然后利用分峰方法将数据中的元素信号分离出来。
最后，根据分峰处理后的结果，分析表面元素的种类、化学状态和分布情况，为材料表面研究提供依据。
五、XPS 分峰处理的优点和局限性优点：1.高分辨率：可以准确测量样品表面各种元素的种类和化学状态。
casaxps分峰
casaxps分峰在表面分析技术中，casaxps是一种常用的分峰软件。
casaxps 致力于从X射线光电子能谱（XPS）数据中分离出不同元素的XPS峰，并且提供了一系列工具来定量分析元素的含量、化学状态和表面成分的变化。
通过使用casaxps，研究人员可以更好地理解材料的表面化学性质，并揭示材料在不同环境和处理条件下的变化。
casaxps的分峰功能是通过拟合XPS谱线得到的。
XPS谱线是由不同元素的电子能级转换引起的，每个元素都具有特定的能级和能量。
casaxps会拟合实验数据中的峰形状和背景，然后使用已知的元素能级和能量来匹配和分离峰。
这种拟合过程不仅可以提供元素的定性分析，还可以计算出元素的定量含量。
casaxps还提供了多种工具和功能来优化分峰结果。
例如，它可以根据数据的背景进行高斯拟合，消除背景噪音对分峰的影响。
此外，casaxps还可以对多个峰进行同步拟合，以提高分峰的准确性和可靠性。
在拟合过程中，用户还可以手动调整峰的位置、形状和宽度，以进一步提高拟合结果的精确性。
除了分峰功能，casaxps还提供了其他分析工具来研究表面化学性质。
例如，它可以计算元素的化学状态比例，以了解元素在不同化学环境下的状态变化。
此外，casaxps还可以进行深度分析，即通过在不同深度进行XPS测量，了解材料表面和内部的成分分布。
综上所述，casaxps是一种强大的分峰软件，可用于从XPS数据中分离出不同元素的XPS峰，并提供丰富的工具和功能来定量分析元素的含量、化学状态和表面成分的变化。
它为研究人员提供了深入研究材料表面化学性质的能力，并在材料科学、表面化学和催化等领域具有广泛的应用前景。
【做计算 找华算】【干货】XPS Peak软件拟合教程,仅需7步!
XPS干货丨XPS Peak软件拟合教程，仅需7步！1.XPS Peak41中导入数据打开xps peak 41分峰软件,在XPS Peak Fit窗口中,从Data菜单中选择Import (ASCII),即可将转换好的txt文本导入,出现谱线2.扣背底在打开的Region 1窗口中，点击 Backgrond，选择Boundary的默认值，即不改变High BE和Low BE的位置，Type一般选择Shirley类型扣背底3.加峰选择Add Peak，选择合适的Peak Type(如s,p,d,f),在Position处选择希望的峰位，需固定时点fix前的小方框,同时还可选半峰宽（FWHM）、峰面积等。
各项中和的constaints可用来固定此峰与另一峰的关系。
如W4f中同一价态的W4f7/2W4f的峰位间距可固定为2.15eV，峰面积比可固定为4:3等，对于% 5/2Lorentzian-Gaussian选项中的fix先去掉对勾，点击Accept完成对该峰的设置。
点Delete Peak可去掉此峰。
再选择Add Peak可以增加新的峰，如此重复。
注意：% Lorentzian-Gaussian值最后固定为20%左右。
加峰界面举例：对峰的限制constraints，峰1的峰位=峰0峰位+1.54.拟合选好所需拟合峰的个数及大致参数后，点XPS Peak Processing中的OptimiseAll进行拟合，观察拟合后总峰与原始峰的重合情况，如不好，可多次点Optimise All合适图谱5.参数查看拟合完成后，分别点XPS Peak Processing窗口总的Region Peaks下方的0、1、2等，可查看每个峰的参数，此时XPS峰中变红的曲线为被选中的峰。
如对拟合结果不满意，可改变这些峰的参数，然后再点击Optimise All6.XPS存图点Save XPS可将谱图存为.xps格式的图，下回要打开时点Open XPS可以打开这副图，并可对图进行编辑7. XPS图的数据输出a.点击Data中的Export（spetrum），可将拟合好的数据存为.dat格式的ASCII 文件（该文件可用记事本打开），然后再Origin中导入该ASCII文件，可得到一个包含多列的数据表，这里需要注意的是每列的抬头名称出错（如.dat文件中的Raw Intensity分开到两列中作为两列的抬头，即Raw、Intensity），这时需要根据做出的图与.xps原始谱图比较，更改每列的名称，即可得到正确的谱图b.点击Data中的Export（Peak Parameters），即将各峰参数导出为.par格式的文件（也可用记事本打开），通过峰面积可计算某元素在不同峰位的化学态的含量比c.点击Data中的Export to clipboard，即将图和数据都复制到剪贴板上，打开文档（如Word），点粘贴，即把图和数据粘贴过去，不过该图很不清晰d.点击Data中的Print with peak parameters，即可打印带各峰参数的谱图峰拟合中的一些基本原则及参考资料1.元素结合能数据可参考/xps/selEnergyType.aspx2.谱峰的曲线拟合应考虑：合理的化学与物理意义；合理的半高宽（一般不大于2.7eV，氧化物的半高宽应大于单质的半高宽）；合理的L/G比（XPS Peak 41分峰软件中的% Lorentzian-Gaussian）为20%左右；对双峰还应考虑两个峰的合理间距、强度比等（详见下面的3，4项）。
XPS峰拟合软件ORIGIN完美拟合能谱数据方法
数据预处理
去噪
对原始数据进行平滑处理，去除随机噪声和 背景干扰。
校正
对数据进行能量校正，确保结合能准确无误。
扣除背景
将样品背景扣除，突出样品表面的元素信息。
数据标准化
归一化
将数据归一化到相同范围内，便于比较不同样品之间的元素含量。
基线校正
对数据进行基线校正，消除基线漂移和异常值对数据的影响。
校准
结果与讨论
结果
通过Origin软件对能谱数据进行拟合处理，成功获得了高纯度单晶硅片表面氧 化物的准确成分和含量。
讨论
Origin软件在处理XPS能谱数据时具有高效、准确的特点，能够为材料表面成 分分析提供有力支持。
结论
结论
利用Origin软件对XPS能谱数据进行 拟合处理，可以获得高纯度单晶硅片 表面氧化物的准确成分和含量，为材 料表面分析提供了有效的方法。
选择"Fit Report"。
在弹出的对话框中，可以看 到拟合结果的详细信息，包 括参数值、标准偏差和相关
系数等。
根据需要调整参数和函数类 型，不断优化拟合结果，直 到达到满意的精度和准确性 。
05
实例分析
实验材料与方法
实验材料
采用高纯度单晶硅片作为实验材料， 表面经过氧化处理。
实验方法
利用X射线光电子能谱仪（XPS）对单 晶硅片表面进行测试，获取能谱数据。
功能强大
02
Origin提供了丰富的数据处理和图形绘制功能，支持多种数据
分析和可视化需求。
灵活定制
03
用户可以根据自己的需求灵活定制Origin的功能模块和界面，
提高工作效率。
软件优势
高效稳定
xps分峰处理
xps分峰处理
摘要：
1.什么是XPS分峰处理
2.XPS分峰处理的作用
3.XPS分峰处理的方法
4.XPS分峰处理的实例
5.XPS分峰处理的结果及分析
正文：
XPS（X-ray Photoelectron Spectroscopy，X射线光电子能谱）是一种表征材料表面化学组成和电子状态的分析技术。
在XPS分析中，通常会涉及到分峰处理，以便获取更多关于材料表面信息。
那么，什么是XPS分峰处理呢？
XPS分峰处理是指在XPS谱图中，将高能电子束入射到材料表面时所发生的俄歇电子、光电子和二次电子等信息进行分离和识别的过程。
这个过程可以帮助我们了解材料的化学组成、键结构、氧化态等表面特性。
因此，XPS分峰处理在材料研究、表面分析等领域具有重要作用。
XPS分峰处理的方法主要有以下几种：
1.能量过滤：通过设置不同能量范围，将不同类型的电子信号分开。
2.角度过滤：利用电子在材料表面的反弹特性，通过设置不同入射角度，实现电子信号的分离。
3.结合能量和角度过滤：综合运用能量和角度过滤方法，进一步提高分峰效果。
下面，我们通过一个实例来说明XPS分峰处理的具体应用。
在某次实验中，我们使用XPS对一种新型材料的表面进行了分析。
首先，对该材料的XPS谱图进行分峰处理，得到不同能量范围内的光电子峰、俄歇电子峰和二次电子峰。
然后，根据这些峰的形状、位置和强度等信息，我们可以推断出该材料的化学组成、键结构和氧化态等表面特性。
通过XPS分峰处理，我们可以得到更加详细的材料表面信息，从而为材料的研究和应用提供有力支持。
XPS 分峰软件使用说明-中文版
实验条件：样品用VG Scientific ESCALab220i-XL型光电子能谱仪分析。
激发源为AlKαX射线，功率约300 W。
分析时的基础真空为3×10-9 mbar。
电子结合能用污染碳的C1s峰（284.6 eV）校正。
X-ray photoelectron spectroscopy data were obtained with an ESCALab220i-XL electron spectrometer from VG Scientific using 300W AlKα radiati on. The base pressure was about 3×10-9 mbar. The binding energies were referenced to the C1s line at 284.6 eV from adventitious carbon.XPS数据考盘后的处理数据步骤数据是.TXT文件，凡是可以打开TXT文件的软件都可以使用。
下面以origin5.0为例：1.open文件，可以看到一列数据，找到Region 1(一个Region 对应一张谱图)。
2.继续向下找到Kinetic Energy，其下面一个数据为动能起始值，即谱图左侧第一个数据。
用公式BE始=1486.6-KE始-ϕ换算成结合能起始值，ϕ是一个常数值，即荷电位移，每个样品有一个值在邮件正文中给出。
3.再下面一个数据是步长值,如0.05或0.1或1，每张谱图间有可能不一样。
4.继续向下8行,可以找到401或801这样的数，该数为通道数，即有401或801个数据点。
5.再下面的数据开始两个数据是脉冲，把它们舍去，接下来的401或801个数据都是Y轴数据，将它们copy到B(Y)。
6.X轴：点A(X)，再点右键，然后点set column values，出现一个对话框，在from中填1，在to中填401(通道数)，在col(A)中填BE始-0.05*(i-1)，最后点do it。
XPS分峰软件介绍资料
2. PTFE聚合物的表面改性
聚四氟乙烯（PTFE）超细颗粒具有优异的化学稳定性和机械性能，在机 械、纺织、航空、电子等领域有广泛的应用。PTFE超细颗粒表面润湿性极差， 难与其它材料结合，因此其应用受到一定限制，超细颗粒表面活化及接枝改 性是拓展其应用领域的重要途径之一。
C1s分峰拟合谱
0.15mol/L钠萘络合物腐蚀液活化 6min后PTFE颗粒的 XPS谱图
8、数据输出：点“Options”的“Output Data Files”，则将拟合好的数 据存
盘，然后在Origin中作出拟合后的图。
注意：需要将拟合峰分别加上baseline的值
§2.5 分峰软件的演示
分峰原则：同学们可能觉得分峰过程是很随意的，不科学，实际 上数据是很严谨的。在分峰的时候有什么原则要遵守呢？分峰的 时候必须查到相应的化合物的标准结合能，应该有一个整体范围， 然后你在这个范围内，选一个可以解释你的实验现象的位置就行 了。
分峰基本原理：
利用高斯函数（Gaussian函数）
请将系统时间改回1998年
Grams/32AI软件的分峰步骤
1、转换数据格式：将原始数据在红外光谱软件里打开，对原始谱图先 进行基线校正和平滑处理，然后将原始数据格式转换成分峰软件所需格式
*.spc
2、 打开GRAMS/32AI，引入数据：点File---open trace，引入所存 数据，则出现相应的XPS谱图。
6、 选峰和拟合：首先观察好峰形，确定峰的个数和峰的大致位置，用鼠标 右键单击选峰的位置，然后点“Iterate” 里的“Run”，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“Run”。
7、参数查看：拟合完成后，点“PK Parameters”，看每个峰的参 数，通过峰面积可 计算此元素在不同峰位的化学态的含量比
- 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)。
经0.15mol/L钠萘络合物腐蚀液活 化6min并接枝24h后PTFE超细颗 粒的 XPS谱图
3. 聚合物复合材料增强体的表面表征
以碳纤维增强环氧(CF/Epoxy)复合材料为例。采用表面镀银的碳纤维作为 基底，分别进行三类有机化合物的分子自组装，并分别对S元素的XPS谱图进行 分峰分析，判断分子在银表面的吸附状态。
1. EMA共聚物的表面表征
EMA共聚物的组成为：
(CH2-CH2)X
(CH2-CH)y C=O OCH3
表面结构
XPS分析
表面性质
应用
（结晶相和无定型相在表面 （粘着性、密封性、浸润性、 胶片和胶粘剂 上的分布、组成和取向） 可印染性和粘合力）
C 1s分峰拟合谱
O 1s分峰拟合谱
含23.4%（质量百分数）丙烯酸甲酯的EMA共聚物热压薄膜 表面的 XPS谱图（出射角为45°）
• 为什么要分峰？
294
292
290
288
286
284
282
280
278
• 化学位移的一般规律：由于任何核外电子电荷分布的变化都会影响内层电子的 屏蔽作用，当外层电子密度减小时，屏蔽作用减弱，内 层电子的结合能增加，反之结合能将减小。
即：原子的化常见元素的化学位移值：
• 取代烷基硫醇化合物在镀银碳纤维上的吸附 • 芳基硫醇化合物在镀银碳纤维上的吸附 • 芳杂环硫醇化合物在镀银碳纤维表面上的吸附
• 取代烷基硫醇在镀银碳纤维上的吸附
Intensity (cps)
S2p分峰拟合谱
5000
162.2eV
4000
3000
2000
1000
168
166
164
162
160
Binding energy (eV)
O=C-O 533.3
RSH
结合能(eV) 160.9 161.9 161.9 162.6 163.8
§2.3 XPS分峰拟合技术在聚合物研究中的应用
简单的均聚物 共聚物
交联高聚物
共混高聚物 此外，粘结、吸附、高聚物降解、高聚物添加剂的扩散、高 聚物表面化学改性、等离子体和电晕放电表面改性以及复合 材料等等方面的应用
5000
162.2eV
4000
3000
2000
1000
168
166
164
162
160
Binding energy (eV)
芳基硫醇的XPS谱图
ATP
HTP
芳基硫醇在镀银碳纤维上的吸附取向示意图
• 芳杂环硫醇在镀银碳纤维表面上的吸附
Intensity (cps)
S2p分峰拟合谱
4600 4400 4200 4000 3800 3600 3400 3200 3000 2800
硕士课程
计算机在高分子研究中的应用
贺金梅
高分子材料教研室
第二节 XPS分峰软件在高分子研究中的应用
§2.1 XPS概述
• XPS： X-ray Photoelectron Spectroscopy, X-射线光电子能谱，简称XPS Electron Spectroscopy for Chemical Analysis, 简称ESCA
取代烷基硫醇的XPS谱图
OH OH OH OH OH OH
OH
OH
OH OH
OH
OH OH OH
OH OHOH
S S S S S S Ag S S S
CF
OH S SS
Ag S S
CF
SS
SS
不同链长的取代烷基硫醇在镀银碳纤维上的吸附结构示意图
• 芳基硫醇在镀银碳纤维上的吸附
S2p分峰拟合谱
Intensity (cps)
6、 选峰和拟合：首先观察好峰形，确定峰的个数和峰的大致位置，用鼠标 右键单击选峰的位置，然后点“Iterate” 里的“Run”，进行拟合，观察拟
170
S2p
168
166
164
162
160
Binding energy (eV)
MBT的XPS谱图
2-巯基苯并噻唑的化学结构模型图
§2.4 XPS分峰软件的分峰步骤
几种常用的XPS分峰软件：
• Origin数据处理软件 • XPSpeak分峰软件 • Grams/32AI分峰软件 （特点：操作方便，简单易学）
2. PTFE聚合物的表面改性
聚四氟乙烯（PTFE）超细颗粒具有优异的化学稳定性和机械性能，在机 械、纺织、航空、电子等领域有广泛的应用。PTFE超细颗粒表面润湿性极差， 难与其它材料结合，因此其应用受到一定限制，超细颗粒表面活化及接枝改 性是拓展其应用领域的重要途径之一。
C1s分峰拟合谱
0.15mol/L钠萘络合物腐蚀液活化 6min后PTFE颗粒的 XPS谱图
3、打开分峰窗口：点Applications--- Advanced Processing--- Peak Fitting，弹出窗口“Peak Fitting Options”。
4、 选择分峰区域：手动，在图形窗口的两边移动蓝色的框，确定结合能的 起始和终点位置。
5、设定参数：在分峰窗口的Find---Function里选择拟合函数，一般选择 Gaussian ，即高斯函数。
分峰基本原理：
利用高斯函数（Gaussian函数）
请将系统时间改回1998年
Grams/32AI软件的分峰步骤
1、转换数据格式：将原始数据在红外光谱软件里打开，对原始谱图先 进行基线校正和平滑处理，然后将原始数据格式转换成分峰软件所需格式
*.spc
2、 打开GRAMS/32AI，引入数据：点File---open trace，引入所存 数据，则出现相应的XPS谱图。
C1s
结合能(eV)
C-C C-H
284.6
C-N
285.7
C-O（醇或醚） 286.1
C=O（醛或酮） 287.4
O-C=O (酸或酯) 288.6
C-F
291.6
O1s
结合能(eV) S2p
O=C 531.2
S-Ag
O-H 531.7
-C-S-Ag
O-Si 531.9
S-Cu
O-C
532.5
-C-S-Cu
• 基本原理： M + hv
M +e
• 表面分析：
Eb = hv - Ek-W
定性分析
元素组成鉴别（全谱扫描） 化学态分析（窄区扫描）
定量分析
各元素含量（全谱扫描） 各官能团含量（窄区扫描）
• XPS分析可提供表面所存在的所有元素（除H和He外）的定性和定量信息
§2.2 化学态分析
• 化学位移： 对于某一给定原子，准确的内能级结合能将由于局部成键作 用而有所改变，即由于原子成键状况而产生结合能位移或 “化学”位移。