光ファイバーテーパーを用いたタンパク質結晶構造解析用の大口径CCD X線検出器
引用
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MG Strauss、EM Westbrook、I. Naday、TA Coleman、ML Westbrook、DJ Travis、RM Sweet、JW Pflugrath、M. Stanton、「シンクロトロン X 線によるタンパク質結晶構造解析のための CCD ベース検出器」 Nucl. Instr. and Meth. 、vol. A297、pp. 275-295、1990年。
キーワード
- CDベースの検出器
- タンパク質結晶構造解析
- シンクロトロンX線
- 光ファイバーテーパー
- 画像増強装置
- 検出量子効率 (DQE)
- 空間解像度
- ダイナミックレンジ
- 回折画像
- リゾチーム結晶
- ミオシンヘッド結晶
簡単な
この記事は、シンクロトロン X 線源を使用したタンパク質結晶構造解析用の CCD ベースの X 線検出器の設計と性能に焦点を当てており、光ファイバー プレート結合型鉛フリー ペロブスカイト X 線カメラ、低線量率イメージング、または歯科診断については触れていません。この記事では、蛍光スクリーンを使用して X 線を可視光に変換し、光ファイバー テーパーで光画像を縮小し、イメージ インテンシファイアで光画像を増強し、最後にデータ取得のために CCD に焦点を合わせる検出器について説明しています。著者らは、この検出器がシンクロトロン施設でテストされ、検出量子効率 (DQE) 0.36 とダイナミック レンジ 10,000 を達成したと報告しています。
まとめ
科学者たちは、電荷結合素子 (CCD) を使用するタンパク質結晶構造解析用の新しい X 線検出器を開発しました。この検出器は国立シンクロトロン光源 (NSLS) でテストされ、タンパク質結晶からの高品質の回折データを記録する上で有望な結果を示しました。
検出器の仕組み:検出器は光ファイバー テーパーを使用して X 線を CCD に集束します。この設計により、近接したブラッグ スポットを解像するために必要な大きな開口部が可能になります。検出器には、感度を高めるためのイメージ インテンシファイアも組み込まれています。
主な調査結果:
- この検出器は検出量子効率（DQE）0.36を達成し、入射X線光子の36%を検出できることを意味します。
- ダイナミックレンジは 10,000 で、広範囲の X 線強度を測定できます。
- 空間解像度は約 160 µm で、CCD のピクセル サイズによって制限されていました。
- この検出器は、鶏卵白リゾチームとミオシンの結晶からの回折データを収集するのに成功しました。
- 光ファイバーのテーパーとレンズ システムにより、画像に歪みや不均一性が生じました。将来の設計では、より大きな CCD のアレイを使用して、縮小の必要性を減らすか、なくすことができます。
- 研究者らはまた、蛍光体の光収率とアナログ-デジタル変換器（ADC）の精度を向上させる必要があることも認識した。
出典: https://www.osti.gov/servlets/purl/5992273