服务案例

（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

近年来，随着结构表征手段的不断成熟和完善，人们发现材料结构表面有着不同于材料内部的性质，特别是材料表面的原子尺度级别的结构对材料的性能起着决定性作用。X射线光电子能谱技术（XPS）是一种先进的表面分析技术，在研究样品表面元素组成、化学价态、表面分布、深度信息等方面有独特的优势，在化学、材料、电子器件、环境等交叉领域广泛应用。

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。