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SpectraFit XPS
v2.4.6 English

SpectraFit XPS 사용자 가이드

SpectraFit XPS는 브라우저에서 동작하는 전문가급 X선 광전자 분광(XPS) 분석 환경입니다. Levenberg–Marquardt 알고리즘(LMA) 기반의 고정밀 피팅 엔진과 논문 품질의 그래픽 도구를 하나로 묶어, 가벼운 데이터 뷰어와 무거운 데스크톱 소프트웨어 사이의 간극을 메웁니다 — 설치 없이 브라우저 안에서 모든 것이 동작합니다.

SpectraFit XPS 열기 →무료 · 브라우저에서 바로 · 설치 없음

앱 v2.4.6 기준 · Yongsup Park · 정량 XPS 분석 서비스는 pesanalab.com

이 페이지는 릴리스마다 저장소에서 재생성됩니다 (v2.4.6). 지속적으로 수정되는 편집본은 Google Docs.

0. 퀵스타트 — 원시 데이터에서 그림까지 다섯 단계

SpectraFit XPS가 처음이신가요? 아래가 전체 워크플로의 축소판입니다. 대괄호는 상세 섹션으로 연결됩니다.

그림 1 — PET를 불러온 SpectraFit XPS 작업 화면.

그림 1 — SpectraFit XPS 작업 화면. 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(PET)를 불러오고 Survey 탭을 활성화한 전체 애플리케이션 창. 리전 탭 바 (Survey · C 1s · O 1s · C KVV · O KVV · Valence), 왼쪽 사이드바(Run Fit / Add Peak, BACKGROUND 선택기, COMPONENTS 목록), 금색 ROI 핸들이 있는 중앙 스펙트럼 패널, 하단 잔차(residual) 패널, 그리고 푸터 상태 바(데이터 포인트 수, 라인셰이프, 백그라운드 종류, RSE, 자동 감지된 장비 = Scienta)가 보입니다.

헤더 툴바.

헤더 툴바. 왼쪽부터: PESAnaLab·Guide 링크, Open / Import(가져오기), Save / Export(저장/내보내기), Reset, At% 정량분석 패널, Plot(Publication Plotter) 전환 버튼.

  1. 데이터를 불러옵니다. 파일을 창에 끌어다 놓거나 Open을 사용하세요. VAMAS(.vms), Excel, CSV/텍스트 및 여러 제조사 형식을 지원합니다. 다중 리전·깊이 프로파일 파일은 자동으로 탭/슬라이스로 나뉘어 열립니다. [→ §2]
  2. 관심 영역(ROI)을 설정합니다. 두 개의 금색 핸들을 끌어 피크를 감싸세요. 음영 밴드 바깥의 데이터는 피팅에서 제외됩니다. [→ §3]
  3. 백그라운드를 선택합니다. 대부분의 코어 레벨에는 Shirley(기본), 그 외 Linear, Dynamic Shirley, Tougaard가 있습니다. [→ §3.2]
  4. 피크를 추가하고 배치합니다. 피크를 추가한 뒤 꼭짓점 핸들을 끌어 조정하세요 — 가로 = 결합 에너지, 세로 = 높이. 방향키로 미세 조정할 수 있습니다. 스핀-궤도 파트너는 Doublet 아이콘으로 추가합니다. [→ §4]
  5. 피팅하고 내보냅니다. Run Fit을 클릭하세요. 잔차가 평탄해지면 Publication Plotter를 열어 저널용 SVG 또는 발표용 PNG로 내보냅니다. [→ §5, §7, §9]

팁: 좋은 피팅은 하단 패널의 잔차가 평탄하고 구조가 없는 모습을 보입니다. 구조적인 굴곡이 남아 있다면 성분이 빠졌거나 라인셰이프가 잘못된 것입니다.


1. 소개: SpectraFit XPS의 철학

기존 XPS 소프트웨어는 학습 곡선이 가파르거나 인터페이스가 낡은 경우가 많습니다. SpectraFit XPS는 세 가지 "상호작용 정밀성" 원칙 위에 만들어졌습니다:


2. 데이터 관리와 저장

2.1 다양한 형식 가져오기

SpectraFit XPS는 폭넓은 과학 데이터 형식을 처리합니다:

Open / Import 대화상자.

Open / Import 대화상자(헤더의 업로드 아이콘). 소스로 Local 또는 Google Drive를 고른 뒤, Import Data(스펙트럼 파일 또는 .par 파라미터)나 Open Project(.sfitx)를 선택합니다.

2.2 최신 파일 시스템 통합

v1.71부터 SpectraFit XPS는 Web File System Access API를 사용합니다:


3. 관심 영역(ROI) 선택

ROI 정의는 모든 피팅의 첫 단계입니다.

3.1 선택 방법

그림 2 — PET C 1s 리전의 ROI 선택.

그림 2 — PET C 1s 리전의 ROI 선택. 두 개의 세로 금색 ROI 핸들을 더블클릭으로 ≈ 293.5 eV와 ≈ 281.8 eV에 배치해 C 1s 엔벨로프를 감쌌습니다. 아직 성분이 없는 원시 데이터(점)만 보이는 상태로, 금색 밴드 바깥의 모든 데이터는 피팅에서 제외됩니다.

3.2 고급 백그라운드 모델링

백그라운드는 신호의 비탄성 산란 기여를 나타냅니다. 백그라운드 바에서 모델을 선택하면 피팅이 실시간으로 갱신됩니다:

그림 3 — 백그라운드 모델 선택기(Shirley, Dynamic, Linear, Tougaard).

그림 3 — 백그라운드 모델 선택기. BACKGROUND 컨트롤의 확대 화면 — 네 가지 옵션 Shirley(강조), Dynamic, Linear, Tougaard.

사이드바의 Tougaard U2/U4 파라미터.

Tougaard 파라미터. Tougaard를 선택하면 선택기 바로 아래에 B, C, C′, D 입력란과 원클릭 Universal Preset이 나타납니다.


4. 피크 피팅과 제약조건

그림 4 — 네 개의 화학 상태 성분으로 분해된 PET C 1s.

그림 4 — 네 개의 화학 상태 성분으로 분해된 PET C 1s. 이 가이드의 대표 피팅 그림입니다. 흰 점 = 원시 데이터, 파란 선 = 합 피팅 엔벨로프, 회색 점선 = Shirley 백그라운드, 그리고 네 개의 True-Voigt 성분 —

  • ≈ 284.8 eV — C–C / C–H (방향족 고리 + 골격 탄소). 가장 큰 피크이자 Master이며 강도 기준.
  • ≈ 286.3 eV — C–O (에스터 단일 결합 탄소, –O–CH₂–).
  • ≈ 288.7 eV — O–C=O (에스터 카보닐 탄소).
  • ≈ 291.4 eV — π→π* 셰이크업 새틀라이트(넓고 약함 — 폭 연동을 해제해 독립적으로 넓어질 수 있게 함).

명목상 면적비 C–C/H : C–O : O–C=O ≈ 3 : 1 : 1, 셰이크업은 수 %입니다. 슬레이브 피크의 FWHM은 Master에 연동(폭 공유)되어 있고 잔차 패널은 거의 구조가 없습니다(RSE ≈ 0.37). 결합 에너지는 이 Scienta 데이터셋의 측정값 그대로이며, 원하면 Calibrate BE(§4.4)로 C–C/C–H를 284.8 eV 대전 보정 기준에 정확히 맞출 수 있습니다.

4.1 피크 라인셰이프

그림 5 — 스핀-궤도 이중항(합성 Au 4f).

그림 5 — 스핀-궤도 이중항: 합성 Au 4f. 앱 내장 합성 Au 4f 시료(파일 없이 앱을 열면 자동 로드)를 사용한 스핀-궤도 분리의 명확한 예시입니다. 두 주황색 성분 — Au 4f₇/₂ ≈ 84.0 eV, Au 4f₅/₂ ≈ 87.7 eV — 이 특성 분리값 ≈ 3.7 eV로 떨어져 있고, 이중항 규칙에 따라 4 : 3 면적비(4f₇/₂ : 4f₅/₂)로 고정되어 있습니다. 파랑 = 합 피팅, 회색 점선 = Shirley 백그라운드, 검은 점 = 원시 데이터. Publication Plotter의 흰 배경 렌더링입니다. 실제 p/d/f 피크에서도 Doublet 아이콘 클릭 한 번으로 파트너가 자동 생성됩니다.

피팅 작업 화면 안의 같은 Au 4f 이중항.

작업 화면의 이중항. 같은 합성 Au 4f를 Run Fit한 모습: Master 카드에 점선 DBL 행이 생기고 파트너 이름, 스핀-궤도 분리 ΔE, 강도비 R이 각각의 잠금 토글과 함께 표시됩니다.

4.2 Master 피크 개념

목록의 첫 번째 피크가 Master입니다:

수식 제약조건 편집 화면.

수식 제약조건. 슬레이브 피크 파라미터의 fx 토글을 클릭하면 보라색 수식 입력란이 열립니다 — 여기서는 C–O 위치를 P1.pos + 1.6으로 Master에 묶었습니다. W-G / W-L의 청록색 사슬 아이콘은 해당 폭이 Master에 연동되어 있음을 나타냅니다.

4.3 인터랙티브 핸들

좋은 초기값을 잡기 위해 숫자를 직접 입력할 필요는 없습니다.

사이드바의 성분 카드.

성분 카드. POS / HIGT / W-G / W-L 슬라이더와 숫자 입력란, 파라미터별 잠금 토글이 있고, 오른쪽 위에는 피크 전체 잠금·삭제·라인셰이프 순환 (Voigt → DS → SGL)·Doublet 버튼이 있습니다. HIGT를 클릭하면 AREA 표시로 전환되고, 이중항이 활성화되면 점선 DBL 행이 나타납니다.

4.4 BE 보정과 피크 모델 템플릿

Calibrate BE 패널.

Calibrate BE(사이드바)는 결합 에너지 축을 통째로 이동시키는 보정입니다: 기준(C 1s 284.8 · C 1s NIST 284.6 · Au 4f₇/₂ · Ag 3d₅/₂ · Cu 2p₃/₂)을 고르고 실제 측정된 위치를 입력한 뒤 Apply Shift — 원하면 시료의 모든 리전에 한 번에 적용됩니다.

저장된 모델이 있는 Templates 패널.

Templates는 현재 다중 피크 모델을 재사용할 수 있게 저장합니다 (브라우저에 보관, .sftemp JSON으로 내보내기/가져오기) — 여기서는 그림 4의 4성분 "PET C 1s" 모델이 저장되어 다음 PET 시료에 바로 불러올 수 있습니다.


5. 최적화 엔진

5.1 Levenberg–Marquardt 최적화

Run Fit을 클릭하면 반복 최적화가 시작됩니다. 엔진은 모델의 야코비안을 계산하고 파라미터 공간을 탐색하며 잔차 표준 오차(RSE)를 최소화합니다.

5.2 잔차 분석

하단의 잔차 플롯은 피팅 검증의 핵심 도구입니다.

실시간 커서 판독값.

푸터 상태 바.

상태 표시 줄. 차트에 마우스를 올리면 실시간 판독값(BE, 원시 카운트, 피팅값, 백그라운드, 잔차, 각 성분의 커서 위치 값)이 채워지고, 푸터에는 ROI 포인트 수, 라인셰이프, 알고리즘, 백그라운드 종류, RSE, 수렴 정보, 자동 감지된 장비가 표시됩니다.


6. 탐색과 줌

6.1 마우스 기준 줌

6.2 깊이 프로파일 슬라이더

여러 에칭 레벨을 가진 시료는 메인 영역 상단의 깊이 프로파일 슬라이더로 슬라이스를 즉시 오갈 수 있습니다. ← / → 방향키로 프레임 단위 비교가 가능합니다.

깊이 프로파일 슬라이더.

깊이 프로파일 탐색. 같은 리전을 연속 에칭 레벨에서 측정한 다중 블록 VAMAS 파일을 열면 에메랄드색 Depth Profile 스트립이 나타납니다 — 합성 O 1s 프로파일의 슬라이스 4/6이 에칭 시간 라벨, 화살표 스테퍼, 슬라이더와 함께 표시된 모습입니다. (데모 파일: sample_data/depth_profile_O1s.vms, node scripts/gen_depth_profile_vms.mjs로 재생성 가능.)

6.3 시료 대시보드

시료 대시보드.

대시보드 뷰. Dashboard 브레드크럼을 누르면 왼쪽에 불러온 모든 시료가 리전·프로파일 개수와 함께 나열되고, 오른쪽 모자이크에는 선택한 시료의 리전별 미니 차트가 표시됩니다. 카드를 클릭하면 해당 리전의 피팅 화면으로 바로 이동합니다.


7. Publication Plotter

Publication Plotter는 분석 결과를 고급 저널에 낼 수 있는 그림으로 바꿔 주는 전용 디자인 환경입니다.

그림 6 — Publication Plotter 환경.

그림 6 — Publication Plotter. 그림 4의 피팅을 흰 캔버스에 렌더링한 모습과 디자인 사이드바: 캔버스 크기·프레임 여백, 축 범위·글꼴, 원시 데이터 심벌·선 굵기, 위치 조정 가능한 범례, 텍스트 주석. 이 화면에서는 헤더 동작 버튼이 SVG·PNG 내보내기로 바뀝니다.

완성된 흰 배경 그림.

완성된 그림. 검은 원 = 원시 데이터, 파랑 = 합 피팅, 색 선 = 네 성분, 반전된 "Binding Energy (eV)" x축(높음 → 낮음), "Intensity (a.u.)" y축, 그리고 피크를 피해 옮긴 범례 — 어두운 앱 화면을 대체하는, 슬라이드와 논문에 바로 쓰는 밝은 그림입니다.

7.1 정밀 레이아웃

7.2 스타일과 주석


8. 정량분석

정량분석은 v1.90-beta에서 도입되었고, v2.0에서 KherveFitting(BSD-3, Gwilherm Kerherve, Imperial College London)의 구성 요소를 통합하며 크게 확장되었습니다.

그림 7 — Fomblin Y 정량분석.

그림 7 — Fomblin Y (C, O, F) 정량분석. 피팅된 fomblin_y.vms 리전들에 대한 Quantification 패널 — Peak Name, BE, 원시 면적, RSF, ECF, At %, Wt % 열과 오른쪽의 화학양론 막대 차트. VAMAS 헤더에서 Scienta 프리셋이 자동 감지되어(파란 배너) RSF·ECF 설정이 필요 없었습니다. 불소 때문에 ≈ 293.6 eV로 이동한 C 1s도 VAMAS 리전 라벨 덕분에 "C 1s"로 정확히 명명됩니다. 코어 레벨이 아닌 Survey와 Valence 행의 체크를 해제하면 세 코어 레벨 행이 C 27.5 / O 9.9 / F 62.6 at % — 이 퍼플루오로폴리에테르에서 기대되는 불소 우세 화학양론 — 를 주며, Wt % 열에서는 불소 우세가 더욱 두드러집니다.

참고 — 자동 식별의 범위. 자동 피크 라벨링과 서베이 자동 정량분석은 흔히 접하는 원소의 코어 광전자 라인만 식별하며, 명시적 VAMAS 리전 라벨을 신뢰합니다(그래서 불소 이동된 C 1s도 "C 1s"로, 가전자대 리전은 특정 원소가 아닌 "Valence"로 명명됩니다). 희귀 원소가 포함된 시료는 전체 데이터베이스를 검색하는 피크 이름 드롭다운으로 직접 지정하세요. At %를 신뢰하기 전에 항상 Peak Name 열을 확인하세요.

피크 이름 후보 드롭다운.

자동 라벨 교정. PET의 π→π* 셰이크업(≈ 291.4 eV)이 우연히 겹치는 오제 라인 "Ca LM2"로 자동 명명된 사례입니다. 피크를 선택하고 이름 아래의 N more matches를 클릭하면 데이터베이스 결합 에너지와 함께 후보 목록이 열려 클릭 한 번으로 교정할 수 있고, 아니면 이름을 직접 입력해도 됩니다.

8.1 정량분석 엔진

8.2 장비 자동 감지

RSF/ECF 호환성 경고.

호환성 경고. 장비 투과함수를 이미 포함한 Scienta RSF에 TPP-2M ECF를 조합하면 이중 보정이 됩니다 — 호박색 배너가 충돌 내용과 해결책을 알려 줍니다.

8.3 서베이 자동 정량분석

BE 범위가 500 eV를 넘으면 와이드 스캔(서베이)으로 자동 인식됩니다. 상태 바의 "Auto-Quantify Survey"를 클릭하면 피크 검출, XPS 데이터베이스 대조 원소 식별, 간이 At % 계산이 피크 피팅 없이 한 번에 수행됩니다.

PET 서베이 자동 정량분석.

서베이 자동 정량분석. 푸터의 Auto-Quantify Survey(호박색) 클릭 한 번으로 PET 서베이에서 C 1s 70.1 % / O 1s 29.9 %가 보고됩니다 — C₁₀H₈O₄ 반복 단위(탄소·산소만 고려 시 명목상 71 : 29)와 일치합니다. 복잡한 다원소 시료에서의 현재 신뢰성 한계는 v2.4.4 릴리스 노트를 참고하세요.


9. 내보내기와 보고

9.1 그래픽 형식

9.2 데이터 내보내기

Save & Export 대화상자.

Save & Export(헤더의 파란 저장 아이콘). Save Project는 전체 작업 공간을 .sfitx로 저장하고, Export Data는 Excel, Text(.fit), Params(.par), SVG, PNG, VAMAS를 제공합니다 — 로컬 디스크 또는 Google Drive로 저장할 수 있습니다.


10. 빠른 참조

동작 단축키 / 제스처
ROI 설정/조정 금색 핸들 드래그, 또는 더블클릭으로 가까운 ROI 경계 이동
뷰 초기화 차트 더블클릭 (Y-줌 초기화 + 가까운 ROI 경계를 커서로 스냅)
확대/축소 마우스 휠 (포인터 기준)
Y-줌만 초기화 플롯 왼쪽 위 Reset Zoom 버튼
피크 추가 스펙트럼 클릭 / 피크 추가 컨트롤
피크 이동 꼭짓점 핸들 드래그 (가로 = 위치, 세로 = 높이)
피크 미세 조정 선택 후 방향키
Master에 피크 연동 슬레이브 피크의 링크(사슬) 아이콘 클릭
스핀-궤도 파트너 추가 Doublet 아이콘 클릭
피팅 실행 Run Fit 버튼
피팅 가속 Ctrl + F (Fast Math 토글)
실행 취소/재실행 Ctrl + Z / Ctrl + Shift + Z (50단계 히스토리)
깊이 프로파일 슬라이스 이동 ← / → 방향키 (또는 슬라이스 슬라이더)
결합 에너지 보정 사이드바의 Calibrate BE 버튼

목록의 첫 피크가 항상 Master이며, 연동된 슬레이브는 함께 움직입니다.


11. 문제 해결 & FAQ

Google Drive 연결 시 "확인되지 않은 앱" 경고가 나옵니다. 정상입니다 — 소규모 프로젝트의 Google 인증에는 수 주에서 수 개월이 걸릴 수 있습니다. 앱은 사용자가 직접 열거나 저장하는 파일에만 접근하며 데이터는 브라우저 안에 머뭅니다. 접근을 허용하고 싶지 않다면 로컬 파일을 사용하세요 — 모든 기능이 동일하게 동작합니다.

정량분석 결과가 장비 소프트웨어와 다릅니다. 정량분석은 베타로 제공됩니다. 장비 프리셋(RSF + ECF + 광자 에너지)이 하드웨어와 일치하는지 확인하세요 — 파란 배너는 VAMAS 헤더에서 자동 감지됐다는 뜻이고, 호박색 배너는 RSF/ECF 조합이 호환되지 않는다는 경고입니다. 감도 인자와 투과함수는 장비마다 다르므로 벤더 소프트웨어와 교차 검증하고 차이가 있으면 알려 주세요.

파일을 불러올 수 없습니다. 지원 형식은 VAMAS(.vms), Excel(.xlsx/.xls), 텍스트/CSV, XPS ASCII(.asc), MRS(.mrs), VG-Microtech(.1)입니다. 그 외에는 장비 소프트웨어에서 VAMAS로 내보내는 것이 가장 확실한 교환 형식입니다. 2열 텍스트는 결합 에너지, 카운트 순이어야 합니다.

어떤 라인셰이프를 써야 하나요? 대부분의 코어 레벨은 Voigt, 고결합에너지 쪽 비대칭 꼬리를 가진 금속 피크는 Doniach–Sunjic(DS), CasaXPS식 가우시안–로렌치안 혼합은 SGL(MIX 비율은 피팅 중 고정)입니다.

잔차에 구조가 남습니다 / 피팅이 이상합니다. 건전한 피팅은 잡음만 남은 평탄한 잔차를 줍니다. 구조적 잔차는 대개 성분 누락, 잘못된 라인셰이프, 리전과 맞지 않는 백그라운드 때문입니다 — 와이드 스캔에는 Tougaard를 시도하거나 피크를 추가·조정해 보세요.

깊이 프로파일 .fit 내보내기가 현재 슬라이스만 저장됩니다. 알려진 제한입니다 — .fit 내보내기는 활성 창/슬라이스를 담습니다. 다중 슬라이스 세션 전체를 보존하려면 프로젝트(.sfitx) 파일을 사용하세요.


12. 개인정보 & 소개

SpectraFit XPS는 전적으로 브라우저 안에서 동작하며 스펙트럼 데이터는 절대 전송되지 않습니다 — 피팅, 정량분석, 내보내기가 모두 로컬에서 수행됩니다. 앱은 개발 방향을 정하기 위한 익명 사용 통계(어떤 기능·파일 형식이 사용되는지, 예: 다운로드·가져오기 이벤트)만 수집하며 여기에는 스펙트럼 데이터나 개인정보가 없습니다. Google Drive 연결이 싫다면 로컬 파일로만 작업하면 됩니다.

정량 XPS 분석을 서비스로 받고 싶으신가요? SpectraFit XPS는 직접 피팅하는 무료 도구입니다. 전문가의 전체 시료 특성 분석, 깊이 프로파일링, 보고서 작성이 필요하면 pesanalab.com을 방문하세요.


릴리스 노트

v2.4.6 — 2026 / 09 / 15

v2.4.5 — 2026 / 08 / 14

v2.4.4 — 2026 / 06 / 21

v2.4.3 — 2026 / 06 / 21

v2.4.2 — 2026 / 06 / 21

v2.4.1 — 2026 / 06 / 21

v2.4.0 — 2026 / 06 / 21

v2.3.0 — 2026 / 04 / 10

v2.2.0 — 2026 / 04 / 09

v2.1.0 – 2.1.2 — 2026 / 04 / 09

v2.0.0 — 2026 / 04 / 08

v1.90-beta — 2026 / 03 / 06

v1.84 — 2026 / 02 / 08

v1.83 — 2026 / 01 / 29

v1.82 / 1.80 — 2026 / 01 / 10

v1.72 — 2026 / 01 / 06

v1.71 — 2026 / 01 / 05

v1.7 — 2026 / 01 / 04

v1.67 — 2026 / 01 / 03

v1.64 — 2026 / 01 / 02

v1.6 — 2026 / 01 / 01

v1.54 — 2025 / 12 / 31

v1.5 — 2025 / 12 / 27

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