电子能谱-ES7.pdf

第七章数据处理方法 一、谱图分析 二、谱图修正 三、谱峰拟合 四、数值方法（NLLSF与TFA） 1 四、数据处理方法 l数据处理包括： l谱图分析 l谱图修正 l谱峰拟合 l 数值方法（NLLSF与TFA） 2 一、谱图分析 l鉴别谱峰（自动/手动按照能量范围或元素） l定性分析（元素鉴别、化学态分析） l定量分析（原子浓度、峰面积、归一化峰 面积、传输函数修正、灵敏度因子） 3 鉴别谱峰 （按元素） 4 鉴别谱峰 （按能量范围） 5 二、谱图修正 l数据平滑：Savitzky-Golay, 傅立叶滤波 l本底去除：线性, Shirley, Tougaard l微分与积分 l校正荷电位移 l谱图比较/覆盖, 归一化谱图 6 1、数据平滑 l 实验谱图中包含有测量随机噪声。 l 数据平滑的 的就是这些高频噪声成分而不失真 地保留原始谱图中包含的涉及峰高和峰型的所有 信息。提高谱线的信噪比。 l 存在两种基本的平滑方法：使用卷积平滑函数与 应用傅里叶分析的频率滤波。 l 常用第一种平滑方法，尤其是多点移动平滑。 l 最常用的卷积程序是三次/ 四次函数 Savitzky- Golay，其次可采用高斯函数。 l 当平滑点数取谱图中可分辨的最窄峰的FWHM所 含的数据点数时，Savitzky-Golay函数效果最佳 ，失真低。 2、本底去除 l在XPS谱和AES直接谱中，通常为较小的 谱峰叠加在大的本地之上。如果要检查谱 峰的细节，在某些情况下就需要进行本底 去除（如定量时测量谱峰强度时）。 l最简单的本底去除方法是在用户感兴趣的 谱峰两端指定点间作直线 线性。 l线性本底通常误差较大，是非物理的。 l线性本底的改进涉及 的物理真实逼近 Shirly本底。 线性本底 非线性本底- Shirley Method l 使用最普遍的非线性背景扣除方法 l 该方法认为能量损失是常数, 谱线上 任一点由非弹性散射电子引起的背景, 只来源于更高动能电子的散射, 正比 于更高动能的积分光电子强度(面积) l 所以任一能量的本底都正比于光电子 能谱中具有较高能量电子的总数 。 l B(x) = b+ ( a- b)Q/(P + Q) 式中：P + Q 为扣除背景后峰的总面积； Q 为动能E 以上的光电子的积分强度 k Q h (y ) 0.5(y y ) i x k ix l 因为背景B(x)是未知的待求量,开始无 法计算面积P和Q, 为此首先用常数背 景B1 作为初值, 计算出P、Q后再计 算出新的背景, 如B2, 如此反复迭代, 直至收敛为止。 10 Smart backgroun Smart本底源自于Shirley本底，但反复调整本底位置使得 本底不跑 数据曲线之上。这尤其适用于有较宽能量范 围的双线谱峰定量。 Shirley background Smart background 3、微分谱(Derivative Spectrum) l微分谱提供了一种在 某些情况下简单快速 地确定峰位的有用方 法。 l二次微分谱的负峰位 近似对应于原始谱中 重叠峰的位置。 12 4、荷电校正方法 在实际的X