本文關(guān)鍵詞：同步輻射時(shí)間分辨譜學(xué)相關(guān)技術(shù)發(fā)展

  更多相關(guān)文章： 時(shí)間分辨 同步輻射X射線吸收譜 激光 射流裝置 索拉狹縫 同步輻射圓二色譜 微流控芯片

【摘要】：現(xiàn)今,穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)已無法滿足科學(xué)需要,對(duì)于蛋白質(zhì)折疊、晶格相變、近邊吸收等動(dòng)態(tài)變化過程的研究需要時(shí)間分辨的實(shí)驗(yàn)方法來滿足。隨著科學(xué)的發(fā)展,同步輻射和激光的時(shí)間分辨譜學(xué)相關(guān)探測(cè)技術(shù)發(fā)展日益成熟,使得物質(zhì)的動(dòng)力學(xué)過程探測(cè)成為可能。由于涉及原子運(yùn)動(dòng)的基本動(dòng)態(tài)過程一般從毫秒量級(jí)到皮秒甚至達(dá)到飛秒的時(shí)間尺度,因此需要發(fā)展各種時(shí)間尺度的時(shí)間分辨方法以滿足科學(xué)研究的需要。同時(shí),不同形態(tài)的樣品需要不同的裝置來配合探測(cè)方法。本論文主要利用北京同步輻射裝置及幾種商業(yè)激光器,發(fā)展了對(duì)于液態(tài)樣品的時(shí)間分辨同步輻射X射線吸收譜相關(guān)技術(shù)的研究以及同步輻射圓二色譜上的蛋白質(zhì)折疊過程探測(cè)。更快的時(shí)間分辨方法建立在激光與同步輻射X射線實(shí)驗(yàn)裝置相結(jié)合的基礎(chǔ)上。利用鈦寶石激光振蕩器及再生放大器輸出飛秒脈沖激光,搭建一條30米以上的光路將激光引進(jìn)到Hutch中。實(shí)驗(yàn)要求X射線的光斑大小需小于激光光斑大小,我們通過毛細(xì)管來對(duì)X射線進(jìn)行聚焦,通過刀片掃描方法來測(cè)量聚焦前后的光斑大小,通過電離室電流示數(shù)來計(jì)算毛細(xì)管聚焦透過率。超快X射線吸收譜所采用的樣品為液態(tài)樣品,需要搭建合適的裝置來實(shí)現(xiàn)液態(tài)在激光泵浦情況下的吸收譜動(dòng)態(tài)探測(cè)過程。我們搭建了兩種不同的射流裝置,分別使用了不同的泵：一種為蠕動(dòng)泵,一種為齒輪泵。通過調(diào)節(jié)電壓來調(diào)節(jié)噴射出的樣品流速和穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)索拉狹縫,結(jié)合濾波片可有效抑制樣品的雜散光和濾光片熒光本底,極大提高探測(cè)效率。蛋白質(zhì)折疊過程是發(fā)生在亞毫秒時(shí)間范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)過程。我們將微流控混合器的觀察通道長(zhǎng)度延長(zhǎng),以增加觀察的范圍。在完全模擬實(shí)驗(yàn)條件下,即采用細(xì)胞色素C和鹽酸胍溶液的混合液與磷酸鈉溶液混合,通過測(cè)試混合效率來探究流速與混合效率的關(guān)系,從而達(dá)到更好的混合效果。該實(shí)驗(yàn)是同步輻射圓二色譜與微流控芯片相結(jié)合的實(shí)驗(yàn),鑒于觀察通道窄小,需將同步輻射光聚焦到微米量級(jí)才能進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)。由于焦點(diǎn)位置隨著波長(zhǎng)的改變而改變,從而對(duì)不同波長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的焦點(diǎn)位置也進(jìn)行了精確地調(diào)試。最終實(shí)現(xiàn)了在均勻混合后4.5ms時(shí)間內(nèi)的時(shí)間分辨同步輻射圓二色譜對(duì)細(xì)胞色素C恢復(fù)折疊動(dòng)態(tài)過程的探測(cè)�？傊�,碩士期間工作主要是發(fā)展了基于同步輻射的激光泵浦X射線探測(cè)的吸收譜學(xué)相關(guān)探測(cè)實(shí)驗(yàn)技術(shù),包括激光的引進(jìn),射流裝置的設(shè)計(jì)及搭建和索拉狹縫的運(yùn)用,初步搭建了超快x射線吸收譜的實(shí)驗(yàn)裝置。同時(shí)還完成了同步輻射圓二色譜對(duì)蛋白質(zhì)折疊動(dòng)態(tài)過程的探測(cè)裝置的改進(jìn),獲得毫秒量級(jí)時(shí)間分辨的動(dòng)態(tài)圓二色譜。
【關(guān)鍵詞】：時(shí)間分辨 同步輻射X射線吸收譜 激光 射流裝置 索拉狹縫 同步輻射圓二色譜 微流控芯片
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH74
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-20
• 1.1 時(shí)間分辨介紹9-13
• 1.1.1 微觀世界的時(shí)間分辨10-11
• 1.1.2 時(shí)間分辨探測(cè)技術(shù)發(fā)展11-13
• 1.2 時(shí)間分辨光源及探測(cè)技術(shù)13-18
• 1.2.1 同步輻射的發(fā)展史14-17
• 1.2.2 激光器發(fā)展簡(jiǎn)史17
• 1.2.3 探測(cè)技術(shù)17-18
• 1.3 論文主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)18-20
• 1.3.1 主要內(nèi)容18-19
• 1.3.2 創(chuàng)新點(diǎn)19-20
• 第二章 XAS譜學(xué)方法與同步輻射圓二色譜及激光原理20-31
• 2.1 同步輻射簡(jiǎn)介20-22
• 2.2 同步輻射X射線吸收譜(XAS)技術(shù)22-26
• 2.2.1 XAS簡(jiǎn)介及發(fā)展歷史22-23
• 2.2.2 XAS測(cè)量方法23-25
• 2.2.3 XAS技術(shù)應(yīng)用25-26
• 2.3 同步輻射圓二色譜譜學(xué)方法26-29
• 2.3.1 圓二色譜學(xué)原理26-27
• 2.3.2 同步輻射圓二色譜與常規(guī)圓商用二色譜27-28
• 2.3.3 SRCD的應(yīng)用28-29
• 2.4 激光器原理簡(jiǎn)介29-31
• 第三章 超快X射線吸收譜實(shí)驗(yàn)技術(shù)發(fā)展31-47
• 3.1 X射線光源31-33
• 3.2 激光光路搭建和遠(yuǎn)程控制33-34
• 3.3 實(shí)驗(yàn)部分34-47
• 3.3.1 毛細(xì)管聚焦34-38
• 3.3.2 時(shí)空重合38-39
• 3.3.3 射流裝置的搭建39-42
• 3.3.4 索拉狹縫及設(shè)計(jì)、濾波片的選擇42-47
• 第四章 微流控混合器結(jié)合同步輻射圓二色譜連續(xù)流技術(shù)發(fā)展47-59
• 4.1 北京同步輻射4B8圓二色譜實(shí)驗(yàn)站47-48
• 4.2 新微流控混合器48-51
• 4.3 混合效率的測(cè)試51-54
• 4.4 混合器位置校準(zhǔn)和CD標(biāo)準(zhǔn)譜測(cè)試54-56
• 4.5 SRCD探測(cè)毫秒級(jí)蛋白質(zhì)折疊動(dòng)力學(xué)56-59
• 第五章 總結(jié)與展望59-61
• 5.1 總結(jié)59-60
• 5.2 展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-67
• 致謝67-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文69

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本文編號(hào)：1003522