Ichak rentgenografiyasi: natijani ko'rsatadigan tayyorgarlik

Rentgen kristallografiyasi - X-ray crystallography

Kukunli rentgen diffraktometr
Rentgenologik kristallografiya (XRC) - a ning atom va molekulyar tuzilishini aniqlovchi eksperimental fan kristall, unda kristalli struktura voqea nurini keltirib chiqaradi X-nurlari ga diffraktsiya ko'plab aniq yo'nalishlarga. Ushbu difraksiyalangan nurlarning burchaklari va intensivligini o'lchab, a kristalograf zichligining uch o'lchovli rasmini chiqarishi mumkin elektronlar kristall ichida Bundan elektron zichligi, kristaldagi atomlarning o'rtacha pozitsiyalarini, shuningdek ularni aniqlash mumkin kimyoviy aloqalar, ularning kristallografik buzilish va boshqa har xil ma'lumotlar.
Chunki ko'plab materiallar kristallarni hosil qilishi mumkin - masalan tuzlar, metallar, minerallar, yarim o'tkazgichlar, shuningdek, turli noorganik, organik va biologik molekulalar - rentgen kristallografiyasi ko'plab ilmiy sohalarni rivojlantirishda muhim ahamiyatga ega. Dastlabki o'n yilliklarda ushbu usul atomlarning o'lchamlarini, kimyoviy bog'lanish uzunligi va turlarini va turli xil materiallar, xususan minerallar va qotishmalar. Usul ko'plab biologik molekulalarning, shu jumladan, tuzilishi va funktsiyalarini ham ochib berdi vitaminlar, giyohvand moddalar, oqsillar va nuklein kislotalar kabi DNK. X-nurli kristallografiya hanuzgacha yangi materiallarning atom tuzilishini tavsiflashda va boshqalarga o'xshash ko'rinadigan aniq materiallarda asosiy usul hisoblanadi. tajribalar. Rentgen kristalli tuzilmalar g'ayrioddiy narsalarni ham hisobga olishi mumkin elektron yoki elastik materialning xossalari, kimyoviy ta'sirlar va jarayonlarni yoritib beradi yoki asos bo'lib xizmat qiladi kasalliklarga qarshi dori vositalarini loyihalash.
Bir kristalli rentgen difraksiyasini o'lchashda kristall a ga o'rnatiladi goniometr. Goniometr kristalni tanlangan yo'nalishlarga joylashtirish uchun ishlatiladi. Kristal mayda fokuslangan holda yoritilgan monoxromatik rentgen nurlari nurlari, hosil qiluvchi a difraktsiya naqshlari sifatida tanilgan muntazam ravishda joylashgan joylarning aks ettirishlar. Turli yo'nalishlarda olingan ikki o'lchovli tasvirlar matematik usuli yordamida kristall ichidagi elektronlar zichligining uch o'lchovli modeliga aylantirildi. Furye o'zgarishi, namuna uchun ma'lum bo'lgan kimyoviy ma'lumotlar bilan birlashtirilgan. Kristallar juda kichik bo'lsa yoki ularning ichki tuzilishida etarlicha bir xil bo'lmasa, past aniqlik (loyqa) yoki hatto xatolarga olib kelishi mumkin.
X-nurli kristallografiya atom tuzilishini aniqlashning bir qancha boshqa usullari bilan bog'liq. Shunga o'xshash difraktsiya naqshlari elektronlarni tarqalishi yoki tomonidan ishlab chiqarilishi mumkin neytronlar, xuddi shunday talqin etiladi Furye transformatsiyasi. Agar etarlicha kattalikdagi bitta kristallarni olish imkoni bo'lmasa, unchalik batafsil bo'lmagan ma'lumotlarni olish uchun turli xil boshqa rentgen usullarini qo'llash mumkin; bunday usullarga quyidagilar kiradi tolaning difraksiyasi, chang difraksiyasi va (agar namuna kristallanmagan bo'lsa) kichik burchakli rentgen nurlari (SAXS) .Agar tekshirilayotgan materiallar faqat nanokristalli kukunlari yoki zaif kristallikdan aziyat chekadi, usullari elektron kristallografiyasi atom tuzilishini aniqlash uchun qo'llanishi mumkin.
Yuqorida aytib o'tilgan barcha rentgen diffraktsiya usullari uchun tarqalish elastik; tarqoq rentgen nurlari bir xil to'lqin uzunligi kiruvchi rentgen. Aksincha, elastik emas X-nurlarini sochish usullari namuna qo'zg'alishini o'rganishda foydalidir plazmonlar, kristalli va orbital hayajonlar, magnonlar va fononlar, uning atomlarining taqsimlanishidan ko'ra.^[1]