Processing of photoelectron spectra for advanced chemical analysis

Abstract

A procedure is proposed to process complex XPS spectra attained using a home-made X-ray photoelectron spectrometer without monochromatization of X-rays. The method includes convolution and fitting applied to Fourier transform of experimental spectrum. This spectrum is synthesized as a convolution of three functions related to Fourier transforms of natural lines, of electron analyzer instrumental function, and of exciting X-ray line shape. The validity of method has been checked by processing spectrum of gold in the region of valence band. The method has been applied to analyze composition of oxidized aluminum surface and surface of complex aluminum-magnesium oxide.

Предложен метод для обработки сложных XPS спектров, полученных с использованием рентгеновского фотоэлектронного спектрометра собственного изготовления, без монохроматизации рентгеновского излучения. Метод включает свертку и подгонку, применяемые к Фурье-образу экспериментального спетра. Этот спектр синтезируется как свертка трех функций, соответствующих Фурье-образам естественных линий, аппаратной функции анализатора электронов и формы возбуждающей линии рентгеновского излучения. Пригодность метода проверена путем обработки спектра валентной зоны золота. Метод применен для анализа состава окисленной поверхности алюминия и поверхности сложного алюминиево-магниевого оксида.

Запропоновано метод для обробки складних XPS спєктрів, одержаних з використанням спектрометра рентгенівського фотоелектронного спектрометра власного виготовлення, без монохроматизації рентгенівського випромінювання. Метод включає згортку та підгонку, які застосовуються до Фур’є-образу експериментального спектру. Цей спектр синтезується як згортка трьох функцій, що відповідають Фур’є-образам природних линий, апаратній функції аналізатора електронів та форми збуджувальної лінії рентгенівського випромінювання. Придатність методу перевірено шляхом обробки спектра золота в області валентної зони. Метод застосований для аналізу складу окисленої поверхні алюмінію та поверхні складного алюмінієво-магнієвого оксиду.