如何处理X-ray挡光器漏光位置偏离

闫丽、马宏伟

(bob手机在线登陆分析测试中心X-射线衍射平台 )

随着X-射线单晶结构分析的理论和实验技术手段的发展,X-射线单晶衍射仪广泛应用于化学、材料学、物理学、地质、环境、生物以及药学等领域。X-射线单晶衍射仪可以测试单晶样品在室温及低温下的晶体结构。通过对数据的深入分析,可以得到晶体中原子在空间的相对位置及其随温度的变化,从而在原子水平上为研究物质的性质提供重要信息。

X-射线单晶衍射仪主要由:光管、高压发生器、测角仪、探测器、控制/数据处理系统、水冷机及稳压电源组成。其中光管、高压发生器、测角仪、探测器和计算机工作站是衍射仪系统的主要核心部件,水冷机、稳压电源为辅助设备。另外,为了测试低温环境下的晶体数据,还被配了低温液氮腔。

bob手机在线登陆分析测试中心衍射实验室现有3台单晶衍射仪,其中最常用的 Bruker APEX II DUO型X-射线单晶衍射仪在学生自主测试的过程中往往会因操作不当,而引起仪器一些小的错误,从而对仪器造成损伤。最严重的便是位于探测器前方的X-ray 挡光器经常被触碰。挡光器的主要作用是避免X-ray直接照射探测器。如长期未发现此问题,会造成 X-ray损伤探测器,造成难以挽救的损失。

近期,在数据采集过程中发现探测器中心位置始终有一个固定的光斑,并伴随着一条轻微的竖线。

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图 1 (a)正常数据采集(b)空白测试,采集过程中,竖线垂直于光斑处

初步猜想可能是X-ray 挡光器漏光,或是偏离标准位置。需对探测器以及X-ray 挡光器进行排查。

1、首先对探测器进行排查,排查是否为探测器出现故障,将准直器安装衰减器,以便减轻X-ray对探测的损伤,对探测器进行排查,探测器并无出现上述情况,证明探测器未出现问题。

2、将准直器的衰减器撤下,进行空白测试,出现上述情况,发现光斑和竖线大小随着挡光器前后位置距离的远近,所产生的强度也有所不同。

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图 2 (a)挡光器距离准直管较近处 测角仪处于 Mount位置(b)挡光器距离准直管较远处 测角仪处于Center位置

经过多次试验、排查,可以推定探测器正常,X-ray 挡光器漏光并偏离标准位置。需将挡光器调回标准位置以及对其漏光处进行处理,操作如下:

解决漏光问题,如不同角度的画面一直出现固定的光斑,是由于X-ray 挡光器无法挡住X-ray 而造成的,需要及时补漏。因此我们挑选了一个大小适中的螺丝钉,作为补漏挡光器的材料、1 mL塑料滴管、橡皮泥(起到固定螺丝钉的作用)将其组合在一起,加载于X-ray 挡光器漏光位置,不要选择太大的螺丝钉,以免遮挡晶体低角度衍射点。(如图 3所示)。为防止脱落,可适当滴加502胶水,使其更加牢固。

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图 3 自制挡光器漏光配件

解决X-ray 挡光器位置偏移问题:X-ray 挡光器位置偏移也会发生X-ray 直接照射探测器现象。如图 4所示,图4(a)中,此部位主要起着支撑X-ray 挡光器的作用,(b)部分是可以拆卸的,3个螺母可以拆下,在垫片底部分别加上5mm厚度的纸片,起到垫高和稳定的作用,防止X-ray 挡光器再次被碰到而偏离位置。

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图4 X-ray 挡光器支撑架

经过上述处理,经测试,仪器恢复正常,未再出现漏光现象。单晶衍射仪属于大型仪器设备,在进行每一步操作必须做到小心谨慎,如遇到问题,需及时解决,不可大意马虎,以免造成不可挽回的损失。作为开放型的实验平台,衍射平台的开放共享既要注重自身发展,形成专业技术特色,更要加强融合,发挥资源优势,使仪器开放共享的深度广度进一步提高,从而支持学校学科和各级各类实验室的发展,支持教学科研和bob真人app下载,切实发挥好服务支撑保障的重要作用。



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