X射线光谱

实验编号：U20S07400

关键词：多功能电子能谱，XPS

（一）内容介绍

本虚拟仿真实验分为5个模块，模块1，X射线光电子能谱的基本原理；模块2，X射线光电子能谱的常规测试方法；模块3，紫外光电子能谱；模块4，原位X射线光电子能谱；模块5，XPS数据处理。

模块1，X射线光电子能谱的基本原理

（1）XPS基本原理——光电效应

（2）认识仪器结构

模块2，X射线光电子能谱的常规测试方法

（1）进样室装样

模块3，紫外光电子能谱

（1）设定实验

模块4，原位X射线光电子能谱

（1）进样

（2）原位池温度控件操作

模块5，XPS数据处理

（二）实验的特色和亮点

常规XPS检测样品暴露在空气中会导致样品表面被污染，表界面状态发生改变。配有原位反应池的XPS可以避免材料/器件暴露空气，在经历原位制备或者原位反应后直接转移至超高真空室进行检测，获得材料/器件表界面状态的真实结果，对于揭示材料优异性能的本质和深入认识反应机理显得尤为重要。把原位XPS技术纳入教学中，实现本科教学与科研对接，对于培养新材料领军人才和建设新兴交叉学科非常必要。

然而，传统的大型仪器实验仅仅是学生听老师口述仪器原理，观看仪器外观构造，老师演示仪器操作，学生动手参与仪器测试的过程很少也很难，甚至有时难以理解基本原理是如何在仪器上加以实现的，对仪器内部构造无法知晓，更是没有上机操作的实际体验。以上问题导致传统的大型仪器实验教学中理论与实际脱节，大大制约了学生学习的积极性和创新能力的培养。

针对上述问题，拟开发“多功能电子能谱虚拟仿真实验”实验项目，让学生：

（1）掌握XPS仪器的基本原理、仪器构造和实验操作技巧；

（2）掌握XPS测试样品的基本要求和简单的制样方法；

（3）学习XPS仪器的原位表征方法和和数据的简单处理；

培养学生利用大型仪器解决复杂问题的综合能力和高级思维。