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XPS能谱数据处理
王博 吕晋军 齐尚奎
中国科学院兰州化学物理研究所

能谱数据转化成ASC码文件后可以用EXCEL、ORIGIN等软件进行处理。这篇文章的目的是向大家介绍用ORIGIN软件如何处理能谱数据，以及它的优势所在。
下面将分三部分介绍如何用ORIGIN软件处理能谱数据：1、多元素谱图数据处理 2、剖面分析数据处理 3、复杂谱图的解叠
一、多元素谱图的处理：
1、将ASC码文件用NOTEPAD打开：
元素名称
X轴起始点
采集的数据点总数
X轴步长
Y轴数值

2、复制Y轴数值。打开ORIGIN，将Y轴数据粘贴到B（Y）：

3、如图：点击工具栏plot，选择line

4、出现下图：点击B（Y），再点击<->Y，使B（Y）成为Y轴数据。然后在“set X values”中输入起始值和步长。

5、点击OK，得到下图：

6、利用ORIGIN提供的工具可以方便的进行平滑、位移。
A. 位移：
1）如图：选择analysisàtranslateàvertical或horizontal可以进行水平或垂直方向的位移。我们以水平位移为例进行讲解。

2）在图中双击峰顶，如图示（小窗口给出的是此点的X，Y值）
3）然后在图中单击其他位置找到合适的X值（小窗口给出的是红十字的X，Y值）

4）双击红十字的位置，峰顶就会位移到此处：

位移可以反复多次的进行，垂直方向的位移和水平方向的一样。
B、平滑
1）如图选择：

2）出现下面的小窗口

3）点击settings出现下面的界面（如果想用平滑后的代替原始的，选择”replace original”,如果想重新做图选”add to worksheet”，下面的数值不用改变）

4）点击operation,选择savizky-golay进行平滑。得到下图：

二、剖面分析数据处理：
1、用写字板打开ASC码文件，选取所需要的元素
Y轴数据
起始值及步长
元素名称
剖面分析中的CYCLE 数

2、打开ORIGIN软件，如图示：选择columnàadd new columns
如果你的数据有九个cycle那么你要在下面的窗口选择8。

然后在B（Y）….J（Y）中依次输入不同cycle的Y轴数值

点击图中下方工具栏的waterfall

waterfall

然后在下图中先输入X轴起始值及步长，再将Y值输入（点击B（Y），然后按住
SHIFT键不放，再点击最后一个Y值选项：如E（Y）），松开SHIFT 键，点击ADD 键。

点击OK得到下图：
颜色代表字母，对应于cycle数
前后翻转工具，用上法作图，得到的谱图需翻转
选项X OFFSET 决定视角，Y OFFSET 决定两条谱线间距
谱图修改工具栏

应用修改工具得：（X OFFSET 设为0，Y OFFSET 设为100）注意谱线对应的CYCLE数

如果想要得到其中某一个cycle的谱图，只要调出原来的worksheet（数据表），再次点击waterfall。输入X轴数据，然后只选一组Y轴数据（和多元素分析一样），就可以了。
注：不同样品同种元素比较也可以用此种方法
三、谱图解叠：
和多元素分析步骤一样，经过平滑、位移,得到下图：（注：画图时，先输入X轴步长等，再输入Y轴数据）

1、 去本底：选择toolsàbaseline

2、 出现下面的窗口，选择baseline，将number of points后的参数改小一些，比如2，点击create baseline

4、出现下图：选择小窗口中的modify：

5、拖动每一点到合适的位置（点住鼠标左键不放一直拖到合适的位置）：如图

6、然后选择substract得到

7、分别点击X轴、Y轴将坐标更换为原来顺序和数值：

8、如图：选择analysisàFit multi-peaksàgaussian

9、出现下面的窗口：按需要拟合的子峰个数输入

10、点击ok，得到：

11、点击OK默认选择，根据谱图的形状双击选择子峰位置（红十字代表峰顶）：如图

12、刚才设置为两个子峰，所以双击两个位置，这时电脑自动计算出相关数据：如果想要看拟合后的曲线，需激活（调出）谱图窗口。然后，选择analysisànon liner curve fit 如图：

13、得到：

14、上图不合理，两子峰半峰宽相差太大，需要加入新的子峰进行调整。点击下图中more按钮

15、出现下图：
更改为2增加一个子峰，依次类推
点击此按钮出现此图界面

16、选择basic modeàstart fitting回到原界面，点击1 lter和10 lter 直到出现新的子峰

峰位置、半峰宽和面积
17、上图明显也不合理，调节小窗口中各个子峰的数值
18、然后点击下图中done按钮，再次选择analysisànon-linear curve fit,反复修改直到得到满意的谱图

多元素分析注意事项：
l 不能一味的平滑，有时不平滑反而能更准确的反映样品的性质
l 位移要有理有据，不能按自己的需要移动。
解谱注意事项：
Ø 各个子峰的半峰宽要尽量接近
Ø 如果所解谱图不是1S，就会出现裂分峰（比如：2p2/3和2p2/5）此时，一定要根据谱图手册，按裂分峰间距解谱
Ø 对于裂分峰峰面积不能随意拟合，要按谱图手册的比例进行。

注意：以上方法得出的数据，仅供参考。