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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2022-07-11 13:31
一．什么是單晶
所謂單晶，即結(jié)晶體內(nèi)部的微粒在三維空間呈有規(guī)律地、周期性地排列，或者說(shuō)晶體的整體在三維方向上由同一空間格子構(gòu)成，整個(gè)晶體中質(zhì)點(diǎn)在空間的排列為長(zhǎng)程由序。單晶有以下性質(zhì)：均勻性、各向異性、固定熔點(diǎn)、規(guī)則外形、對(duì)稱性等。
二．硅單晶基礎(chǔ)知識(shí)
晶向——通過(guò)晶體中原子的中心的不同方向的原子列。反應(yīng)單晶表面就是棱線、包線。
晶向偏離度——晶體的軸與晶體方向不吻合時(shí)，其偏離的角度。
位錯(cuò)——晶體材料的一種內(nèi)部微觀缺陷（點(diǎn)、線、面、螺旋）。單晶表面能看到的就是斷楞、斷包、位錯(cuò)線。
三．單晶衍射儀的工作原理及其結(jié)構(gòu)
1.單晶衍射實(shí)驗(yàn)功能介紹
X射線衍射在材料學(xué)、化學(xué)、礦物學(xué)及晶體中有著及其重要的作用，它是研究一切結(jié)晶物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物相的主要手段。單晶結(jié)構(gòu)分析應(yīng)用范圍十分廣泛，凡是可獲得單晶體的樣品均可用于分析。該方法樣品用量少，只需0.5mm大小的晶體一粒，即可獲得被測(cè)樣品的全部三維信息，結(jié)果包括原子間的鍵長(zhǎng)、鍵角、分子在晶體中的堆積方式，分子在晶體中的相互作用以及氫鍵關(guān)系、Π-Π相互作用等各種有用信息。單晶結(jié)構(gòu)分析是有機(jī)合成、不對(duì)稱化學(xué)反應(yīng)、配合物研究、新藥合成、天然提取物分子結(jié)構(gòu)、礦物結(jié)構(gòu)以及各種新材料結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系研究中不可缺少的最直接、最有效、最權(quán)威的方法之一。
單晶X-射線衍射儀用以測(cè)定一個(gè)新化合物（晶態(tài)）分子的準(zhǔn)確三維空間(包括鍵長(zhǎng)、鍵角、構(gòu)型、構(gòu)像乃至成鍵電子密度等)及分子在晶格中的實(shí)際排列狀況。它廣泛用于化學(xué)、分子生物學(xué)、藥物學(xué)、物理學(xué)、礦物學(xué)和材料科學(xué)等方面的分析研究。可用于中小分子直至大分子晶體的分子結(jié)構(gòu)分析、絕對(duì)構(gòu)型測(cè)定及精密電子密度測(cè)定；對(duì)孿晶、微小晶體有優(yōu)良的適應(yīng)性。對(duì)研究結(jié)構(gòu)與性能及生物活性的關(guān)系，以及新材料的設(shè)計(jì)提供可靠的基礎(chǔ)。
2．SMART APEX Ⅱ CCD單晶衍射儀的工作原理
CCD X射線單晶衍射儀具有四周單晶衍射儀的歐拉衍射幾何結(jié)構(gòu)。它由加工精度極高且旋轉(zhuǎn)軸交于一點(diǎn)的四個(gè)圓組成。儀器在工作過(guò)程中，通過(guò)四個(gè)圓的配合，將晶體中的對(duì)應(yīng)倒易點(diǎn)陣點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)到衍射平面并與反射球相碰，通過(guò)四個(gè)圓的配合，將晶體中的對(duì)應(yīng)倒易點(diǎn)陣點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)到衍射平面并與反射球相碰，通過(guò)探測(cè)器檢測(cè)到所有衍射點(diǎn)的衍射角和強(qiáng)度。
3.主要研究應(yīng)用領(lǐng)域
晶體結(jié)構(gòu)的成功測(cè)定，在晶體學(xué)學(xué)科的發(fā)展上起來(lái)決定的作用，使晶體的許多特性得到了解釋。如晶體能自發(fā)長(zhǎng)成多面體外形（自范性），如立方體的試食鹽等。晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定使物質(zhì)性能的異同從結(jié)構(gòu)上得到了合理的解釋。如石墨因是層狀結(jié)構(gòu)，層間結(jié)合了差，故較軟。人工合成天然產(chǎn)物，從天然產(chǎn)物中提取有效成份晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定進(jìn)一步將從天然產(chǎn)物中提取的方法改變?yōu)槿斯ず铣伞Ｑ邪l(fā)新藥方面，基于結(jié)構(gòu)的、合理的藥物設(shè)計(jì)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上匹配的、合適的藥物，來(lái)保護(hù)病毒和人體的結(jié)合點(diǎn)，或阻斷病毒的自身繁衍，從而避免感染或控制其繁衍，而不使疾病發(fā)展。
4.SMART APEX Ⅱ CCD單晶衍射儀的組成及特點(diǎn)
四．儀器介紹
2nd D8 VENTURE/QUEST是布魯克公司推出的X射線單晶衍射儀。一體化整合的設(shè)計(jì)，配備先進(jìn)的光源，測(cè)角儀，PHOTON II CPAD探測(cè)器，硬件穩(wěn)定，精度高，APEX3/PROTEUM3軟件,與儀器配合周密，界面友好，操作維護(hù)簡(jiǎn)便，不管是新手還是專家都能夠輕松上手。
其主要特點(diǎn)為：
1、新一代的PHOTON II CPAD探測(cè)器，采用四代光源XFEL探測(cè)器技術(shù)，超大面積，超快速度，零噪音，單光子檢測(cè)的靈敏度，在室內(nèi)衍射儀也能收集到同步輻射的數(shù)據(jù)質(zhì)量；
2、同時(shí)適合小分子晶體學(xué)和蛋白質(zhì)晶體學(xué)的研究需要，應(yīng)用范圍廣；
3、新一代的Ius 3.0微焦斑光源，性能媲美微焦斑轉(zhuǎn)靶，零維護(hù)，壽命超長(zhǎng)；
4、先進(jìn)的微焦斑轉(zhuǎn)靶光源TXS，維護(hù)簡(jiǎn)便，強(qiáng)度高，一體化程度高；
5、液態(tài)金屬靶MetalJET，目前世界上最強(qiáng)的室內(nèi)X射線光源，強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于微焦斑轉(zhuǎn)靶，讓您擁有個(gè)人的“同步輻射”，解決最難的晶體學(xué)問(wèn)題，比如GPCR膜蛋白的結(jié)構(gòu)；
6、雙靶配置，軟件自動(dòng)切換光源。滿足不同類型的研究需要；
7、元件自動(dòng)識(shí)別，智能化光路管理；
8、新一代的APEX3/PROTEUM3軟件，功能強(qiáng)大，智能化程度高，擁有世界上先進(jìn)的算法和結(jié)構(gòu)解析程序，包含從晶體對(duì)中，數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)還原到結(jié)構(gòu)解析，精修的完整功能，無(wú)需其它Public的程序和額外軟件。
五．主要規(guī)格及技術(shù)指標(biāo)
1. 探測(cè)器：PHOTON100，冷卻：風(fēng)冷；
2. 信噪比：1.8(t<10 s)，1.7(t=120 s)，發(fā)生器功率 3~18 kW；
3. 外觀尺寸：187×130×114 cm，重量：750 kg；
4. 光源可選擇 Mo 或 Cu，也可選擇封閉靶或IuS 微焦斑光管；
5. 角度偏差：0.005°，最小步進(jìn)角度：0.0001°，重復(fù)性 0.0002;
6. 低溫測(cè)試為液氮降溫,最低可達(dá)150K以下；
六．材料要求
單晶體，單晶解析要求：0.1-0.5 mm 線尺寸（肉眼看的見(jiàn)即可）；
七．主要功能及應(yīng)用范圍
單晶測(cè)試，測(cè)晶胞、收數(shù)據(jù)、單晶解析等；
來(lái)源：材料PLUS
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