광섬유 테이퍼를 사용하는 단백질 결정학용 대구경 CCD X선 검출기
소환
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MG Strauss, EM Westbrook, I. Naday, TA Coleman, ML Westbrook, DJ Travis, RM Sweet, JW Pflugrath 및 M. Stanton, "싱크로트론 X선을 사용한 단백질 결정학을 위한 CCD 기반 검출기," 핵. 악기 그리고 메스. , 권. A297, pp. 275-295, 1990.
키워드
- CD 기반 검출기
- 단백질 결정학
- 싱크로트론 엑스레이
- 광섬유 테이퍼
- 이미지 강화기
- 검출양자효율(DQE)
- 공간 해상도
- 다이내믹 레인지
- 회절 이미지
- 리소자임 결정
- 미오신 헤드 크라이스트
짧은
이 기사는 싱크로트론 X선 소스를 사용하는 단백질 결정학을 위한 CCD 기반 X선 검출기의 설계 및 성능에 중점을 두고 있으며 무연 페로브스카이트 X선 카메라와 저선량률 이미징이 결합된 광섬유 플레이트에 대해서는 언급하지 않습니다. , 또는 치과 진단. 이 기사에서는 인광체 스크린을 사용하여 X선을 가시광선으로 변환하고, 광섬유 테이퍼로 빛 이미지를 축소하고, 이미지 증압기로 강화하고, 마지막으로 데이터 수집을 위해 CCD에 초점을 맞추는 검출기에 대해 설명합니다. 저자는 검출기가 싱크로트론 시설에서 테스트되어 0.36의 검출 양자 효율(DQE)과 10,000의 동적 범위를 달성했다고 보고합니다.
요약
과학자들은 전하결합소자(CCD)를 사용하는 단백질 결정학용 새로운 X선 검출기를 개발했습니다. 이 검출기는 국립 싱크로트론 광원(NSLS)에서 테스트되었으며 단백질 결정에서 고품질 회절 데이터를 기록하는 데 유망한 결과를 보여주었습니다.
감지기 작동 방식: 감지기는 광섬유 테이퍼를 사용하여 X선을 CCD에 집중시킵니다. 이 디자인은 좁은 간격의 브래그 스폿을 해결하는 데 필요한 큰 조리개를 허용합니다. 또한 감지기에는 감도를 높이기 위해 이미지 강화 장치가 통합되어 있습니다.
중요한 발견들:
- 검출기는 0.36의 검출 양자 효율(DQE)을 달성했습니다. 이는 입사 X선 광자의 36%를 검출할 수 있음을 의미합니다.
- 이 장치의 동적 범위는 10,000이므로 광범위한 X선 강도를 측정할 수 있습니다.
- 공간 해상도는 약 160μm였으며 이는 CCD의 픽셀 크기에 의해 제한되었습니다.
- 검출기는 닭고기 달걀 흰자 라이소자임과 미오신 결정으로부터 회절 데이터를 수집하는 데 성공적으로 사용되었습니다.
- 광섬유 테이퍼와 렌즈 시스템은 이미지에 약간의 왜곡과 불균일성을 도입했습니다. 향후 설계에서는 더 큰 CCD 배열을 사용하여 축소 필요성을 줄이거나 없앨 수 있습니다.
- 연구원들은 또한 형광체의 광 수율과 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 정밀도를 향상시킬 필요성을 확인했습니다.
출처: https://www.osti.gov/servlets/purl/5992273