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X射线晶体学是一种强大的非破坏性技术,用于确定晶体的分子结构。X射线晶体学使用X射线衍射原理来分析样品,但是在许多不同方向上进行,以便建立3D结构。它是一种有助于推导出许多材料的3D晶体结构的技术,尤其是生物材料。欧洲杯足球竞彩
当您想到x射线衍射(XRD)时,大多数人都会想到2D衍射模式。x射线晶体学产生的基本图案仍然是二维衍射图案,但关键的区别是样品是多方向扫描的。这些衍射图形随后被拼接在一起并多次细化,以便分析和确定样品的分子结构。这甚至可以用于非常大和复杂的分子,蛋白质就是一个关键的例子。
主要原则和工作原理
在该仪器中,样品被安装在一个测角仪上,该测角仪用于将晶体定位到特定的方向,以便从多个角度分析晶体。在某些情况下,样品是不纯的,晶体结构不清楚,晶体样品将需要在分析前提纯。
x射线是由x射线管产生的,然后经过过滤,使其成为单色的,即具有单一的波长频率。晶体中的原子使x射线折射,x射线被弹性散射到探测器上。因为它们是弹性散射的,所以它们和射向样品的入射x射线具有相同的能量。这就产生了晶体在单一方向上的二维衍射图案。
如果衍射图案尚不清楚,则样品可能不是纯的,并且在此点将纯化。但是其他因素可以防止产生衍射模式,该衍射图案包括过小的样品(在每个尺寸中需要在0.1nm),不规则的晶体结构和任何内部缺陷的存在 - 例如晶体 - 在晶体中裂缝。
如果晶体被认为是OK,那么对样品的分析和X射线轰击仍在继续。样品在测辐射计上旋转,从而从样品的各个侧面产生一系列2D衍射图。在每个方向上记录强度,结果是数千个2D衍射图,其对应于3D结构的不同部分。从这里,计算方法分析不同的衍射相,角度和强度以产生样品的电子密度图。电子密度图用于产生样品的原子模型。该模型不断提炼,以确保它是准确的,并且一旦建立了最终的原子模型,数据进入了中央数据库以充当已知的参考。
应用程序
在应用方面,X射线晶体学用于许多科学领域。当它首次建立为一种有用的技术时,它主要用于基本科学应用,用于确定原子,长度和不同类型的化学键,材料的原子排列,原子水平的材料之间的差异,以及欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球用于确定结晶完整性,晶粒取向,晶粒尺寸,膜厚度和合金和矿物质的界面粗糙度。
欧洲杯线上买球从那时起,科学已经走了很长的方式,而这些领域仍然很重要,而是用于分析新材料,现在通常用于识别各种生物材料,维生素,药物,薄膜材料和多层材料的结构。欧洲杯足球竞彩它已成为分析材料的标准方法之一,如果由于其未破坏性,高精度和精度,结构跨地质,环境,化学,材料科学和药品部门(加上许多其他),则该结构是未知的。欧洲杯线上买球
如今,它通常用于探测材料,药物或物质的结构在某些环境中如何相互作用的具体方式。这在蛋白质组学和制药部门中尤其有用。现在可以用X射线结晶术探测的一些特定区域包括测量膜的厚度,鉴定有助于确定材料的催化活性的特定晶相和取向,确定样品的纯度,确定如何药物欧洲杯足球竞彩可以与特定蛋白质相互作用,以及如何改善药物,分析蛋白质如何与其他蛋白质相互作用,用于研究微观结构,并用于分析蛋白质中存在的氨基酸,这有助于确定酶如何催化活性酶。随着X射线晶体学的使用广泛,这些只是一些具体的例子。
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