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数据处理II——能量校准

在前一章中,我们一起学习了如何导入数据。在导入数据之后的第一步,便是能量校准。这是不可忽略的一步,它直接关系到后续E®k转换,傅里叶变换等。本次演示的数据都是从本公司RapidXAFS谱仪上采集的。

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由于谱仪在数据采集过程中总会出现偏差,所以不同批次采集的样品会有能量偏移,这种问题在同步辐射装置和桌面谱仪上都不可避免,因此需要进行人为校准。首先,我们使用Athena软件中的Calibrate功能对金属单质标样进行能量校准。

如上图所示,吸收谱数据会自动转换为一阶导。此时,我们需要回忆XAFS中吸收边的定义:X射线吸收系数变化最快的位置,因此吸收边对应一阶导中的最高点。在寻找一阶导最高点的时候也需要灵活变通,因为由于样品含量、步长选择等原因,吸收边位置变缓,从而导致一阶导中的强度下降。针对这种情况,需要选择离吸收边理论值较近的峰位。在这组数据中,我们单击Select a point按钮,在右图中双击离8333eV更近的峰值,即8326 eV处的峰。然后点击Calibrate,完成标样的能量校准,如下图所示:

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能量校准结束后,Athena的main window中的Energy shift将会由0边为相应的偏移值。一般认为同批次的样品的能量偏移是一致的,所以需要将同批次的样品数据的Energy shift设定为和标样一致的数值。如下图:

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如上操作之后,仪器本身的能量偏移误差已经校准了。但这还不够,我们需要进一步利用Calibrate对样品数据进行E0的设定。同标样校准流程一样,单击Select a point按钮,然后在一阶导图中选择最高点进行双击。需要注意:此时已经完成E0的设置,不要点击下方的Calibrate!

自此,数据的校准已经完成。下面,我们列出了能量校准中的几个关键点:

1. 不同批次的样品的Energy shift都要和其同批次测试的标样一致,校准之后不同批次测试的数据也可以放一起比较了;

2. 在样品的Energy shift设定后,一定要进行E0的选择,否则会影响后续的k空间和R空间。