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文檔簡介

1、X射線自由電子激光X-Ray Free Electron Laser（XFEL）outline1.定義 2.原理3.優(yōu)點(diǎn)4.不足5.前景6.實(shí)例1.定義自由電子激光是加速器產(chǎn)生的高能自由電子束通過周期性變化的磁場，把相對論電子束的能量轉(zhuǎn)換成相干輻射的激光輸出，有別于傳統(tǒng)的束縛電子的能級躍遷而產(chǎn)生激光。這種激光的亮度非常高，通過改變電子能量、磁場周期和強(qiáng)度可以改變激光波長。 由于它的工作介質(zhì)是自由電子，因此稱為自由電子激光，這種激光的特點(diǎn)是激光波長和脈沖結(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計，并且能夠在大范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。分子散射：在原子空間排列無序的條件下，出射光子的方向不受限制，因此出射的X射線強(qiáng)度變得非常

2、微弱。當(dāng)入射X射線的光子具有確定的位相關(guān)系（相干），散射的光子產(chǎn)生的信號就有確定的相位關(guān)系，能夠進(jìn)行振幅疊加，信號放大，就可以探測到4.不足分子損傷：極高的強(qiáng)度會使分子完全離解相位問題：探測技術(shù)：需要發(fā)展實(shí)驗(yàn)技術(shù)：獲得單分子的散射信號XFEL作用下溶菌酶分子的離解2fs的脈沖可以得到可靠的結(jié)構(gòu)，5fs以上會有誤差，10fs以上基本不可用。6.例子De novo protein crystal structure determination from X-ray free-electron laser data 244 | NATURE | VOL 505 | 9 JANUARY 2014lysozyme crystal structure水解致病菌中黏多糖的堿性酶，破壞細(xì)胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之間的-1,4糖苷鍵Cry3A toxin：produced by Bacillus thuringiensis（蘇云菌）naturally crystallized within Bt cellsProtein crystal structure obtained at 2.9 resolutionfrom injecting bacterial cells into an X-ray free-electronlaser beam. P

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