高能X射線復合折射透鏡設(shè)計和應用
發(fā)布時間:2020-05-15 00:50
【摘要】:同步輻射X射線晶體學方法是目前測定蛋白質(zhì)等生物大分子結(jié)構(gòu)的主要方法。目前應用最普遍的波長是0.979?(12.662keV)。X射線衍射強度和波長平方成正比,同時X射線在物質(zhì)中的吸收截面和波長三次方成正比。這意味著短波長X射線可以增加衍射吸收比(Ratio of diffracted over absorbed),減少晶體的輻射損傷,提高X射線衍射數(shù)據(jù)的質(zhì)量。為了在上海同步輻射光源生物大分子線站BL17U上進一步研究短波長解析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的特點,需要先對其能區(qū)進行拓展;趶秃险凵渫哥R(Compound Refractive Lens,CRL)聚焦X射線的原理,分析了復合折射透鏡透過率、有效孔徑、增益等物理參數(shù)。討論了X射線幾種常用材料的折射系數(shù)δ、吸收系數(shù)μ等性質(zhì)供復合折射透鏡選擇,均衡考慮折射系數(shù)δ、吸收系數(shù)μ,選擇適合25keV的材料加工成CRL。算了單一結(jié)構(gòu)不同曲率半徑的CRL聚焦光子后的通量和通量密度,同時也計算了級聯(lián)式緊密接觸型CRL和級聯(lián)式相間型CRL兩種方式的聚焦的效果。在充分考慮聚焦效果、實驗站布局等因素,提出在BL17U聚焦短波長X射線的最佳設(shè)計方案。根據(jù)光束線光學器件的條件,利用前期的設(shè)計方案加工成的復合折射透鏡,在實驗站上做了聚焦實驗,先將線站能區(qū)高能端拓展到20keV。用20keV能量的光子收集了衍射數(shù)據(jù)。實驗數(shù)據(jù)結(jié)果與理論相一致,驗證了短波長X射線能提高蛋白質(zhì)晶體衍射數(shù)據(jù)的信噪比,為將來線站功能升級改造提供參考。
【學位授予單位】:中國科學院大學(中國科學院上海應用物理研究所)
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:TH74;O629.73
本文編號:2664193
【學位授予單位】:中國科學院大學(中國科學院上海應用物理研究所)
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:TH74;O629.73
【參考文獻】
相關(guān)博士學位論文 前1條
1 陳直;硬X射線折射透鏡的納米聚焦特性研究[D];中國科學院研究生院(上海應用物理研究所);2015年
,本文編號:2664193
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