XPS peak软件的应用

XPSpeak软件比较好用，其实久仰大名，可是以前从未分过峰，一看英文界面就退却了，这个月被毕业论文压的实在没辙了，被逼的学了一点皮毛，很多高人都很强了，我只是觉得还会有我这样的小菜，所以还是说出来分享分享，同时高人也帮忙指导一下其中的不足和我不明白的地方，算是抛砖引玉吧

XPSpeak有两个界面一个是数据处理区，一个是主界面（呵呵自己起的名字）图是从帮助文档里粘的

数据处理区

主界面

前期我们主要使用的是数据处理区，后期拟合调整参数时，主界面才使用较多，主界面region 有１－１０指是个需要处理拟合的原始图谱序号，ｐｅａｋ下面也有是个小框框，是操作每个需要处理拟合的原始图谱中所有添加的拟合峰，可以同时添加十个拟合峰。具体使用方法后面会有提到这里就不多说了。

首先先把数据打开，

在”数据处理区－ｄａｔａ”，就会有很多导入格式和导出格式，如果你的数据格式选项里刚好有就没问题了，如果没有，就把数据转成ＡＳＣⅡ数据，再导入，具体做法如有问题，可以找我，这里也不多说了。数据可以用ｉｍｐｏｒｔ（ＡＳＣ）在这里我顺便提一下（对于数据选择，我认为，最好把要拟合的峰的数据用Oringin从原始数据里看着图挑出来，单独处理需要拟合的峰，在整个原始峰中拟合不太方便，我个人觉得把需要拟合峰的原始数据单独处理比较好，可能有不对之处，大家指出：）

现在我们开始。

第一步：扣背地，”数据处理区------Background”，点上后会出来个对话框最上面的两个ＢＥ值是你要拟合的峰的范围，譬如我们知道我们ｎｉ的峰在８５１～８５９之间，看着这个峰，

大概估计一下那个要拟合的峰的范围，然后把上下限填上，这样最上面的值就填好了接下来就是设置扣背底的函数，这个上面有Shirley,Linear,Tougaard 三种。在扣背底的时候要注意，，背底的线首尾要和原始图谱刚好接上但不能相交！如果相交，调整Shirley,Linear,参数或者Tougaard 的参数（取决于你使用哪种函数）， 我的理解是点击相应的optimise 是粗调，根据情况自己手动改参数然后“accept ”是细调。

扣背底到这种程度就可以了。

第二步，加峰，”数据处理区－Add Peak”, 后出现第一个添加的拟合峰的参数选择。此时，在主界面的region 1 后的ｐｅａｋ列中会出现一个数字0，添加的第一个峰和这个ｐｅａｋ列中的０是对应的，所添加的峰的参数都可以通过主界面中再次调用以便修改，

（在这首先要说明一下，拟合峰的数量问题，就是在这个位置我们怎么断定原始图谱是有多少个峰叠加成的，一是看参考文献，以及对自身样品的峰位情况比较了解知道这个位置会出现几个峰，二是要看拟合情况，如果按照常理，这个位置应该有两个峰，可是两个峰拟合总是不对，峰宽不对等

选择Accept ，则此峰参数已选好，如要修改此峰参数，在主界面region 1, peak 点0 就跳出来此峰参数对话框， 修改即可。

如此重复，直到把所有你认为应该有的峰添加完毕（本篇默认为两个拟合峰），

此时 数据处理区，会新出现三个峰，两个细线，是你添加的峰，还有一个特粗的线，那个是你添加的峰的合峰，然后就是再点“数据处理区－optimise region “,或者”主界面－opotimise all”开始拟合，看看那个合峰是否和你的原始峰重叠，这个时候会跳出一个 “fitting”的对话框，完毕后，继续点“数据处理区－optimise region “,或者”主界面－opotimise all”， 重复操作，直到拟合的峰形峰位基本不动为止，这时如果合峰和原始图谱还有差距，那就需要更改拟合峰的峰位，半高宽, 峰面积，和高斯参数。该完参数“accept”，然后继续点“数据处理区－optimise region “,或者”主界面－opotimise all”，不断的修改参数，直到最后合峰与原始图谱基本重叠。

虽然该软件是自动拟合，但是改了参数，图形会有较小的改变，只要你给的参数越接近，拟合到重叠就越快越好。

这个时候图基本就算拟合好了。

说了这么多有点乱，希望能给不会用XPSpeak 的人有些帮助。也希望高人指点一二，能让上文有些名词更正规一点，经验之谈所以有很多自造词。

【做计算 找华算】【干货】XPS数据的XPSPeak分峰以及Origin制图步骤

实验条件：样品用VG Scientific ESCALab220i-XL型光电子能谱仪分析。激发源为Al KαX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（284.8 eV）校正。 X-ray photoelectron spectroscopy data were obtained with an ESCALab220i-XL electron spectrometer from VG Scientific using 300W AlKα radiat ion. The base pressure was about 3×10-9 mbar. The binding energies were referenced to the C1s line at 284.8 eV from adventitious carbon. 处理软件：Avantage 4.15 XPS数据考盘后的处理数据步骤 Origin作图： 1.open Excel文件，可以看到多组数据和谱图，一个sheet 对应一张谱图及 相应的数据（两列）。 2.将某一元素的两列数据直接拷贝到Origin中即可作出谱图。（注意：X轴 为结合能值，Y轴为每秒计数） 3. 如果某种元素有两种以上化学态，需要进行分峰处理时，按“XPS Peak 分峰步骤”进行。 XPS Peak分峰步骤 1．将所拷贝数据转换成所需格式：把所需拟合元素的数据引入Origin后，将column A和C中的值复制到一空的记事本文档中（即成两列的格式，左边为结合能，右边为峰强），并存盘。如要对数据进行去脉冲处理或截取其中一部分数据，需在Origin中做好处理。 2．打开XPS Peak，引入数据：点Data----Import(ASCII)，引入所存数据，则出现相应的XPS谱图。 3．选择本底：点Background，在所出现的小框中的High BE和Low BE下方将出现本底的起始和终点位置（因软件问题，此位置最好不改，否则无法再回到Origin），本底将连接这两点，Type可据实际情况选择。确定好本底的位置后，回到TXT文本中将不在本底范围内的数据删除，然后保存。再重新Import ASCII。

XPS数据分析基本过程

XPS数据分析基本过程 定性分析 首先扫描全谱，由于荷电存在使结合能升高，因此要通过C结合能284.6eV 对全谱进行荷电校正，然后对感兴趣的元素扫描高分辨谱，将所得结果与标准图谱对照，由结合能确定元素种类，由化学位移确定元素得化学状态，为了是结果准确在每一次扫描得结果分别进行荷电校正。XPS谱图中化学位移的分析一般规律为： 1、原子失去价电子或因与电负性高的原子成键而显正电时，内层电子结合能升高。 2、原子获得电子而荷负电时，内层电子结合能减小。 3、氧化态越高，结合能越大。 4、价层发生某种变化时，所有内层电子化学位移相同。 5、对于XPS峰主量子数n小的壳层比n大的峰强，n相同的角量子数l大的峰强，n，l相同的j大的峰强。 定量分析 选取最强峰的面积或强度作为定量计算的基础，多采用灵敏度因子法，因为各元素产生光电子时的含量强度和含量不一定成正比，从而利用灵敏度因子对强度进行修正，其做法为：以峰边、背景的切线交点为准扣除背景，计算峰面积或峰强，然后分别除以相应元素的灵敏度因子法，就可得到各元素的相对含量，这个相对含量是原子个数相对含量即摩尔相对含量。 XPS图谱的分峰处理 由于在制备过程中外界条件不可能完全均匀一致，因而对于同一元素可能存在不同的化学态，而各化学态产生的峰又有可能相互重叠，这样就对定性、定量分析带来了不便，因而在进行数据分析时需要对可能存在重叠的峰进行分峰处理，目前有很多数据处理软件可以进行分峰运算，其原理都是利用高斯－洛沦兹函数，其中XPSpeak为一位台湾学者编写的程序，其采用图形用户界面（GUI），用于XPS分峰处理操作方便，简单易学。 XPSpeak运行后其界面为：

XPS Peak分峰步骤origin讲解学习

X P S P e a k分峰步骤 o r i g i n

实验条件：样品用VG Scientific ESCALab220i-XL型光电子能谱仪分析。激发源为AlKα X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 radiation. 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-?换算成结合能起始值，? 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峰拟合规则及测试条件

n XPS Peak 软件拟合数据的简单步骤: 用excel 调入外部数据打开数据文件。1. Excel 中的数据转换成TXT 格式 从Excel 中的数据只选择要进行拟合的数据点，copy 至txt 文本中，即BD 两列数据，另存为*.txt 文件。 2.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

3.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 4.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。各项中的constaints 可用来固定此峰与另一峰的关系。如W4f 中同一价态的W4f 7/2和W4f 5/2的峰位间距可固定为2.15eV ，峰面积比可固定为4:3等，对于% Lorentzian-Gaussian 选项中的fix 先去掉对勾，点击Accept 完成对该峰的设置。

n d n 点Delet e 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+1.5 5.拟合 选好所需拟合峰的个数及大致参数后，点XPS Peak Processing 中的Optimise All 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

XPSPeak分峰步骤origin讲解学习

XPS Peak 分峰步骤 or i g i n

实验条件：样品用VG Scientific ESCALab220i-XL型光电子能谱仪分析。激发源为AlK a X射线，功率约300 W。分析时的基础真空为3X10"9 mbar。电子结 合能用污染碳的C1s峰(284.6 eV)校正。 X-ray photoelectr on spectroscopy data were obta ined with an ESCALab220i-XL electron spectrometer from VG Scientific using 300W AlK a radiation. The base pressure was about 310-9 mbar. The binding en ergies were refere need to the C1s line at 284.6 eV from adve ntitious carb on. 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 origi n5.0 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-换算成结合能起始值， 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 个数据都是丫轴数据，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分峰的分析实例

材料Ｘ射线光电子能谱数据处理及分峰的分析实例 例：将剂量为1 107ions/cm2，能量为45KeV的碳离子注入单晶硅中，然后在1100C 退火2h进行热处理。对单晶硅试样进行XPS测试，试对其中的C 1s 高分辨扫瞄谱进行解析，以确定各种可能存在的官能团。 分析过程： 1、在Origin中处理数据 图1 将实验数据用记事本打开，其中C 1s 表示的是C 1s 电子，299.4885表示起始 结合能，-0.2500表示结合能递减步长，81表示数据个数。从15842开始表示是光电子强度。从15842以下数据选中Copy到Excel软件B列中，为光电子强度数据列。同时将299.4885Copy到Excel软件A列中，并按照步长及个数生成结合能数据，见图2

图2 将生成的数据导入Origin软件中，见图3。

图3 此时以结合能作为横坐标，光电子强度作为纵坐标，绘出C 谱图，检查谱 1s 图是否有尖峰，如果有，那是脉冲，应把它们去掉，方法为点Origin 软件中的Data-Move Data Points，然后按键盘上的↓或↑箭头去除脉冲。本例中的实验数据没有脉冲，无需进行此项工作。将column A和B中的值复制到一空的记事本文档中（即成两列的格式，左边为结合能，右边为峰强），并存盘，见图4。 图4 2、打开XPS Peak，引入数据：点Data--Import (ASCII)，引入所存数据，则 出现相应的XPS谱图，见图5、图6

3、选择本底：点Background，因软件问题， High BE和Low BE的位置最好不改，否则无法再回到Origin，此时本底将连接这两点，Type可据实际情况选择，一般选择Shirley 类型，见图7。

XPS分峰的分析实例复习过程

XPS分峰的分析实例

材料Ｘ射线光电子能谱数据处理及分峰的分析实例 例：将剂量为1107ions/cm2，能量为45KeV的碳离子注入单晶硅中，然后在1100C退火2h进行热处理。对单晶硅试样进行XPS测试，试对其中的C1s高分辨扫瞄谱进行解析，以确定各种可能存在的官能团。 分析过程： 1、在Origin中处理数据 图1 将实验数据用记事本打开，其中C1s表示的是C1s电子，299.4885表示起始结合能，-0.2500表示结合能递减步长，81表示数据个数。从15842开始表示

是光电子强度。从15842以下数据选中Copy到Excel软件B列中，为光电子强度数据列。同时将299.4885Copy到Excel软件A列中，并按照步长及个数生成结合能数据，见图 2 图2 将生成的数据导入Origin软件中，见图3。

图3 此时以结合能作为横坐标，光电子强度作为纵坐标，绘出C1s谱图，检查谱图是否有尖峰，如果有，那是脉冲，应把它们去掉，方法为点Origin 软件中的Data-Move Data Points，然后按键盘上的或箭头去除脉冲。本例中的实验数据没有脉冲，无需进行此项工作。将column A和B中的值复制到一空的记事本文档中（即成两列的格式，左边为结合能，右边为峰强），并存盘，见图 4。

图4 2、打开XPS Peak，引入数据：点Data--Import(ASCII)，引入所存数据， 则出现相应的XPS谱图，见图5、图6

3、选择本底：点Background，因软件问题， High BE和Low BE的位置最好不改，否则无法再回到Origin，此时本底将连接这两点，Type可据实际情况选择，一般选择Shirley 类型，见图7。

XPS峰拟合步骤及规则

XPS峰拟合步骤及规则 (2010-05-26 10:47:46) 转载▼ 标签： 分类：穿越博士 杂谈 1.原始数据的处理:Ａ，与C1s比较标准化数据:将excel表格中的C1s数据的最高点对应的结合能与标准C1s结合能（一般为284.6）比较，算差值+（-）α；将需拟合元素（如Ir）的结合能-（+）α，得标准化数据。注：若得到的C1s不平滑，先怀疑是否测试过程出现问题。若无测试问题，数据可信，将C1s进行拟合得到一个最高点（可用XPSPEAK, origin等）。拟合元素结合能-（+）α最好拷贝到另个excel中处理，得标准化数据。Ｂ，转化成TXT:将标准化数据拷贝到TXT文本中（两列就足够了） 2.下载安装XPS拟合处理软件https://www.sodocs.net/doc/a716641558.html,.hk/%7Esurface/XPSPEAK/ 3.数据输入:运行XPSPEAK41，点data>Import(ASCII)>*.txt (转换好的标准化数据)，得谱线。 4.背景扣除:点Background，调high 和low BE的值，一般用Shirley背景扣除。注：基线不能高于需拟合的曲线。 5.加峰:A,查需拟合元素标准结合能值https://www.sodocs.net/doc/a716641558.html,/xps/；Search Menu＞Retrieve Data for a Selected Element＞Binding Energy ＞元素；查需拟合元素分裂能Doublet Separation ＞元素；B,加峰选Add Peak，选合适的Peak Type(如s,p,d,f),Position处选希望的峰位（参考所查标准结合能值），需固定时点fix前的小方框，否则所有Fix选项都不要选。各项中的constaints可用来固定此峰与另一峰的关系，如Ir4f中同一价态的Ir4f7/2和Ir4f5/2的峰位间距可固定为2.98eV，峰面积比可固定为4:3等。点击Optimise Peak对峰进行优化,最后点击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：1)对p、d、f的次能级强度比是一定的，p3/2:p1/2=2:1；d5/2:d3/2=3:2，f7/2:f5/2=4:3；2)对有能级分裂的能级（p、d、f），分裂的两个轨道间的距离也基本上是固定的，如同一价态的Ir4f7/2和Ir4f5/2之间的距离为2.98eV左右。 6.优化:分别点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；观察拟合后总峰与原始峰的重合情况，如对拟合不满，可重新改变参数，再Optimise All。 7.保存和输出:A,点Save XPS可存为.xps的图，点Open XPS可打开这副图，并可编辑;B,点

origin多峰拟合

单峰拟合 单峰拟合实际上就是非线性曲线拟合（NLFit）中的峰拟合，其对话框与非线性拟合完全一样。 （1）导入origin\samples\Curve Fitting\lorentzian.dat 数据文件，用工作表中A(X）和D(Y)绘制线图。 （2）选择菜单命令Analysi s→Peaks and Baseline→Fit single Peaks ，打开NLFit对话框，选择lorentz拟合函数，见下图。 （3）单击Fit按钮，完成拟合，拟合曲线与原始曲线如下图。

多峰拟合 多峰拟合是采用Guassian或lorentzian峰函数对数据进行拟合。用户在对话框中确定峰的数量，在图形中的峰中心处双击进行峰的拟合，完成拟合后会自动生成拟合数据报告。该多峰仅能采用Guassian或lorentzian两种峰函数，若需完成更复杂的拟合，请参考谱线分析（Peak Analyzer）向导。 （1）导入origin\samples\Curve Fitting\Multiple Peaks.dat 数据文件，用工作表中A(X)和B(Y)绘制线图。 （2）选择菜单命令Analysis→Peaks and Baseline→Fit Multiple Peaks，打开Spectroscopy：fitpeaks 对话框，在峰数量选择（Number of Peaks）选择3，如下图。 （3）在图中3个峰处用鼠标双击，进行确认完成曲线拟合，如下图。完成拟合后，自动生成拟合数据报告。 采用该方法对更复杂的峰（如隐含峰）进行拟合，有时会产生错误的结果。下面采用该方法对隐含峰的曲线进行拟合。导入origin\samples\ Spectroscopy \HiddenPeaks.dat 文件，进行绘图。根据图形选择峰数量为5进行拟合，拟合结果见下图（绿线为5个单峰，红线为5个单峰的叠加），叠加曲线与实际曲线在A和B等处有较大的误差。

Origin 的使用及谱图简单处理

Origin 的使用及谱图简单处理 晁星化学化工学院 061130008 谱图平滑 在红外的测量中，所得到的红外吸收很容易受到一些高频波的影响，如交流电产生的电磁波。这些电磁波会对所得到的红外谱图造成干扰，在图谱解析的时候造成困难，所以需要通过谱图平滑来降低这样的影响，同时又不能破坏图谱所携带的信息。因此在平滑的时候不能仅仅用Origin里的smooth工具直接平滑，这样会造成信息的丢失。 一般使用傅立叶变换（FFT）对谱图进行平滑处理，以去除高频的影响。在特殊的条件下，也可以选取不同频段的信息进行平滑处理。 下图即傅立叶变换前后的醋酸羟基的吸收峰。

图1. FFT平滑前后醋酸羟基的红外吸收峰 分峰处理 在红外光谱、拉曼光谱，甚至是X射线光电子能谱等谱图中都可能需要对重叠的峰进行分峰处理，这样才能确定各个峰的归属，从而判断相应的化学键状态或是化学组成。在分峰时可以使用Gaussian方法和Lorentzian方法。对于交平缓的峰可以使用Gaussian方法进行分峰，如红外中的宽峰。对于较尖锐的峰，则需要用Lorentzian方法进行分峰，如拉曼光谱、X射线光电子能谱。在Origin中可以分别使用这两种方法进行多个峰的拟合，同时也可以自行定义函数，进行两种方法的混合拟合分峰。 以下就是对醋酸羧基部分的分峰处理。由于在醋酸水溶液中，醋酸与水，醋酸与醋酸会形成氢键，从而导致羰基的吸收峰偏移。对羰基部分的吸收峰进行分峰后，就可以帮助判断醋酸水溶液中，醋酸和溶剂相互作用的形式。以下分别采用Gaussian方法和Lorentzian方法处理。可以很容易看出两种方法结果的区别。Gaussian方法需要5个峰才能得到满意的结果，Lorentzian方法可以通过4个峰得到满意的结果。虽然是在红外谱图中，但是由于羰基的峰都是比较尖锐的强吸收，因此使用Lorentzian方法也有其合理性。从而可以得出4种可能较主要的不同的醋酸存在形式。

XPS数据分析方法及分峰软件

XPS数据分析方法及分峰软件 定性分析 首先扫描全谱，由于荷电存在使结合能升高，因此要通过C结合能289.6eV对全谱进行荷电校正，然后对感兴趣的元素扫描高分辨谱，将所得结果与标准图谱对照，由结合能确定元素种类，由化学位移确定元素得化学状态，为了是结果准确在每一次扫描得结果分别进行荷电校正。XPS谱图中化学位移的分析一般规律为： 1、原子失去价电子或因与电负性高的原子成键而显正电时，内层电子结合能升高。 2、原子获得电子而荷负电时，内层电子结合能减小。 3、氧化态越高，结合能越大。 4、价层发生某种变化时，所有内层电子化学位移相同。 5、对于XPS峰主量子数n小的壳层比n大的峰强，n相同的角量子数l大的峰强，n，l相同的j大的峰强。 定量分析 选取最强峰的面积或强度作为定量计算的基础，多采用灵敏度因子法，因为各元素产生光电子时的含量强度和含量不一定成正比，从而利用灵敏度因子对强度进行修正，其做法为：以峰边、背景的切线交点为准扣除背景，计算峰面积或峰强，然后分别除以相应元素的灵敏度因子法，就可得到各元素的相对含量，这个相对含量是原子个数相对含量即摩尔相对含量。 XPS图谱的分峰处理 由于在制备过程中外界条件不可能完全均匀一致，因而对于同一元素可能存在不同的化学态，而各化学态产生的峰又有可能相互重叠，这样就对定性、定量分析带来了不便，因而在进行数据分析时需要对可能存在重叠的峰进行分峰处理，目前有很多数据处理软件可以进行分峰运算，其原理都是利用高斯－洛沦兹函数，其中XPSpeak为一位台湾学者编写的程序，其采用图形用户界面（GUI），用于XPS分峰处理操作方便，简单易学。 上面的窗口主要用于图形显示，即原始数据图谱、分离的峰、拟和的峰都将在此窗口中显示，在主菜单栏中Data中选择打开的数据类型，由于不同的设备输出的数据格式不同，所以一般需要将原始数据转换成Ascii格式；在进行分峰处理前需要扣除背景，在Background菜单中选择扣除背景的参数；在Add Peak菜单中选择增加峰的参数如峰位、峰面积、半峰宽等。

XPS分峰的分析实例复习过程

X P S分峰的分析实例

材料Ｘ射线光电子能谱数据处理及分峰的分析实例 例：将剂量为1 107ions/cm2，能量为45KeV的碳离子注入单晶硅中，然后在 1100C退火2h进行热处理。对单晶硅试样进行XPS测试，试对其中的C 1s 高分辨扫瞄谱进行解析，以确定各种可能存在的官能团。 分析过程： 1、在Origin中处理数据 图1 将实验数据用记事本打开，其中C 1s 表示的是C 1s 电子，299.4885表示起始 结合能，-0.2500表示结合能递减步长，81表示数据个数。从15842开始表示

是光电子强度。从15842以下数据选中Copy到Excel软件B列中，为光电子强度数据列。同时将299.4885Copy到Excel软件A列中，并按照步长及个数生成结合能数据，见图2 图2 将生成的数据导入Origin软件中，见图3。

图3 此时以结合能作为横坐标，光电子强度作为纵坐标，绘出C1s谱图，检查谱图是否有尖峰，如果有，那是脉冲，应把它们去掉，方法为点Origin 软件中的Data-Move Data Points，然后按键盘上的↓或↑箭头去除脉冲。本例中的实验数据没有脉冲，无需进行此项工作。将column A和B中的值复制到一空的记事本文档中（即成两列的格式，左边为结合能，右边为峰强），并存盘，见图4。

图4 2、打开XPS Peak，引入数据：点Data--Import(ASCII)，引入所存数据， 则出现相应的XPS谱图，见图5、图6

3、选择本底：点Background，因软件问题， High BE和Low BE的位置最好不改，否则无法再回到Origin，此时本底将连接这两点，Type可据实际情况选择，一般选择Shirley 类型，见图7。

(完整版)xps峰拟合规则及测试条件

XPS Peak软件拟合数据的简单步骤: 用excel调入外部数据打开数据文件。 1. Excel中的数据转换成TXT格式 从Excel中的数据只选择要进行拟合的数据点，copy至txt文本中，即BD两列数据，另存为*.txt文件。 2.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

3.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 4.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 W4f7/2和W4f5/2的峰位间距可固定为2.15eV，峰面积比可固定为4:3等，对于% Lorentzian-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+1.5 5.拟合 选好所需拟合峰的个数及大致参数后，点XPS Peak Processing中的Optimise All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

2019年origin分峰说明

1.安装 2.安装插件PeakFittingModule for origin , 之后在origin中出现一个分峰 的小图标。 3.选择数据曲线，点击分峰图标，出现下图： 选择分峰的区域，NEXT 选择滤波函数，NEXT 设定基线，NEXT

基线运算，NEXT 设定峰的类型，个数，高度阈值，按Pick Peaks，NEXT 增删峰位，NEXT

调整峰位，峰高，峰宽，使分峰的拟合结果与原图最接近，NEXT 峰位拟合（一般不用），NEXT 按Plot可以得到最终的分峰结果，其它选项可以进行相关的分析计算，相关属性信息，Finish 结束

XPS Peak分峰步骤 1．将所拷贝数据转换成所需格式：把所需拟合元素的数据引入Origin后，将column A和B中的值复制到一空的记事本文档中（即成两列的格式，左边为结合能，右边为峰强），并存盘。如要对数据进行去脉冲处理或截取其中一部分数据，需在Origin中做好处理。2．打开XPS Peak，引入数据：点Data----Import(ASCII)，引入所存数据，则出现相应的XPS谱图。 3．选择本底：点Background，在所出现的小框中的High BE和Low BE下方将出现本底的起始和终点位置（因软件问题，此位置最好不改，否则无法再回到Origin），本底将连接这两点，Type可据实际情况选择。 4．选峰：点Add peak，出现小框，在Peak Type处选择s、p、d、f等峰类型（如C1s峰则选s，S2p峰则选p），在Position处选择希望的峰位，需固定时则点fix前小方框，同法还可选半峰宽（FWHM）、峰面积等。各项中的constraints可用来固定此峰与另一峰的关系，如Pt4f7/2和Pt4f5/2的峰位间距可固定为，峰面积比可固定为4:3等。点Delete peak 可去掉此峰。然后再点Add peak选第二个峰，如此重复。 5．选好所需拟合的峰个数及大致参数后，点Optimise region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Optimise region。 6．拟合完成后，分别点另一个窗口中的Rigion Peaks下方的0、1、2等可看每个峰的参数，此时XPS峰中变红的为被选中的峰。如对拟合结果不满意，可改变这些峰的参数，然后再点Optimise region。 7．点Save XPS存图，下回要打开时点Open XPS就可以打开这副图继续进行处理。8．点Data――Print with peak parameters可打印带各峰参数的谱图，通过峰面积可计算此元素在不同峰位的化学态的含量比。 9．点Data――Export to clipboard，则将图和数据都复制到了剪贴板上，打开文档（如Word文档），点粘贴，就把图和数据粘贴过去了。 10．点Data――Export （spectrum），则将拟合好的数据存盘，然后在Origin中从多列数据栏打开，则可得多列数据，并在Origin中作出拟合后的图

Origin-的使用及谱图简单处理

Origin 的使用及谱图简单处理晁星化学化工学院061130008 谱图平滑在红外的测量中，所得到的红外吸收很容易受到一些高频波的影响，如交流电产生的电磁波。这些电磁波会对所得到的红外谱图造成干扰，在图谱解析的时候造成困难，所以需要通过谱图平滑来降低这样的影响，同时又不能破坏图谱所携带的信息。因此在平滑的时候不能仅仅用Origin 里的smooth 工具直接平滑，这样会造成信息的丢失。一般使用傅立叶变换（FFT）对谱图进行平滑处理，以去除高频的影响。在特殊的条件下，也可以选取不同频段的信息进行平滑处理。下图即傅立叶变换前后的醋酸羟基的吸收峰。图1. FFT 平滑前后醋酸羟基的红外吸收峰分峰处理在红外光谱、拉曼光谱，甚至是X 射线光电子能谱等谱图中都可能需要对重叠的峰进行分峰处理，这样才能确定各个峰的归属，从而判断相应的化学键状态或是化学组成。在分峰时可以使用Gaussian 方法和Lorentzian 方法。对于交平缓的峰可以使用Gaussian 方法进行分峰，如红外中的宽峰。对于较尖锐的峰，则需要用Lorentzian 方法进行分峰，如拉曼光谱、X 射线光电子能谱。在Origin 中可以分别使用这两种方法进行多个峰的拟合，同时也可以自行定义函数，进行两种方法的混合拟合分峰。以下就是对醋酸羧基部分的分峰处理。由于在醋酸水溶液中，醋酸与水，醋酸与醋酸会形成氢键，从而导致

羰基的吸收峰偏移。对羰基部分的吸收峰进行分峰后，就可以帮助判断醋酸水溶液中，醋酸和溶剂相互作用的形式。以下分别采用Gaussian 方法和Lorentzian 方法处理。可以很容易看出两种方法结果的区别。Gaussian 方法需要5 个峰才能得到满意的结果，Lorentzian 方法可以通过4 个峰得到满意的结果。虽然是在红外谱图中，但是由于羰基的峰都是比较尖锐的强吸收，因此使用Lorentzian 方法也有其合理性。从而可以得出4 种可能较主要的不同的醋酸存在形式。图2. 醋酸水溶液中羰基吸收峰Gaussian 方法和Lorentzian 方法分峰图谱谱图包装谱图包装也是Origin 的一大功能，包装后的图谱，信息能更好的表现出来，让阅读者一目了然，使图谱更加吸引人。以上的两张图谱也进行了一定的包装。以下的图谱中，对原红外图谱进行了去基线，以及部分放大的处理，所以让图谱更加清晰明了，信息更容易阅读。图3. 谱图包装示例

]XPS数据处理步骤_北京科技大学

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X射线光电子能谱 数据处理
北京科技大学 冶金生态楼109 冯 婷 2011.3

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仪器型号及主要参数 元素组成鉴别 元素定量分析 元素化学态分析

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仪器型号及主要参数

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仪器型号及参数
X射线光电子能谱仪型号： AXIS ULTRADLD（岛津集团
Kratos公司生产）
X射线源：单色化Al靶， Al Kα hυ=1486.6eV 样品分析区域：700μm×300μm 信息采样深度：无机材料<5nm，有机材料<10nm X射线工作功率：一般为150W

X射线光电子能谱分峰软件XPS Peak及分峰步骤

X射线光电子能谱分峰软件XPS Peak及分峰步骤 材料表面分析X射线光电子能谱分峰软件及分峰步骤 XPS Peak分峰步骤1．将所拷贝数据转换成所需格式：把所需拟合元素的数据引入Origin后，将column A和B中的值复制到一空的记事本文档中（即成两列的格式，左边为结合能，右边为峰强），并存盘。如要对数据进行去脉冲处理或截取其中一部分数据，需在Origin中做好处理。 2．打开XPS Peak，引入数据：点Data----Import(ASCII)，引入所存数据，则出现相应的XPS谱图。 3．选择本底：点Background，在所出现的小框中的High BE和Low BE下方将出现本底的起始和终点位置（因软件问题，此位置最好不改，否则无法再回到Origin），本底将连接这两点，Type可据实际情况选择。 4．选峰：点Add peak，出现小框，在Peak Type处选择s、p、d、f等峰类型（如C1s峰则选s，S2p峰则选p），在Position处选择希望的峰位，需固定时则点fix前小方框，同法还可选半峰宽（FWHM）、峰面积等。各项中的constraints 可用来固定此峰与另一峰的关系，如Pt4f7/2和Pt4f5/2的峰位间距可固定为3.45，峰面积比可固定为4:3等。点Delete peak可去掉此峰。然后再点Add peak 选第二个峰，如此重复。 5．选好所需拟合的峰个数及大致参数后，点Optimise region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Optimise region。 6．拟合完成后，分别点另一个窗口中的Rigion Peaks下方的0、1、2等可看每个峰的参数，此时XPS峰中变红的为被选中的峰。如对拟合结果不满意，可改变这些峰的参数，然后再点Optimise region。 7．点Save XPS存图，下回要打开时点Open XPS就可以打开这副图继续进行处理。 8．点Data――Print with peak parameters可打印带各峰参数的谱图，通过峰面积可计算此元素在不同峰位的化学态的含量比。 9．点Data――Export to clipboard，则将图和数据都复制到了剪贴板上，打开文档（如Word文档），点粘贴，就把图和数据粘贴过去了。 10．点Data――Export（spectrum），则将拟合好的数据存盘，然后在Origin 中从多列数据栏打开，则可得多列数据，并在Origin中作出拟合后的图。