huuvinhp

[huuvinhp]

New Post has been published on THIẾT BỊ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

New Post has been published on http://thietbikhoahoccongnghe.com.vn/3d-printing-could-help-fix-damaged-cartilage-in-knees.html

3D Printing Could Help Fix Damaged Cartilage in Knees

Sugar seems to have developed a reputation as the big bad wolf in relation to health. We have reported on numerous studies associating sugar intake with increased aging, cardiovascular disease, obesity and even cancer. Such research has led to many health experts around the globe calling for reductions in recommended sugar intake, with some saying we should cut out sugar completely. But is it really that bad for our health?

“sugar is a crystalline carbohydrate that makes foods taste sweet”

There are many different types, including glucose, fructose, lactose, maltose and sucrose. Some of these sugars, such as glucose, fructose and lactose, occur naturally in fruits, vegetables and other foods. But many of the foods we consume contain “added” sugars – sugar that we add to a product ourselves to enhance the flavor or sugar that has been added to a product by a manufacturer.

Healty Low Sugar Shake

The most common sources of added sugars include soft drinks, cakes, pies, chocolate, fruit drinks and desserts. Just a single can of cola can contain up to 7 tsps of added sugar, while an average-sized chocolate bar can contain up to 6 tsps.

It is added sugars that have been cited as a contributor to many health problems. In December 2014, MNT reported on a study in the journal Open Heart claiming added sugars may increase the risk of high blood pressure, even more so than sodium. And in February 2014, a study led by the Centers for Disease Control and Prevention (CDC) associated high added sugar intake with increased risk of death from cardiovascular disease (CVD).

“Perhaps most strongly, added sugars have been associated with the significant increase in obesity”

In the US, more than a third of adults are obese, while the rate of childhood obesity has more than doubled in children and quadrupled in adolescents over the past 30 years.

A 2013 study published in The American Journal of Clinical Nutrition suggested that consumption of sugar-sweetened beverages increases weight gain in both children and adults, while a review paper from the World Health Organization (WHO) notes an increase in the consumption of such beverages correlates with the increase in obesity. Are we becoming addicted to sugar?

High Sugar Chocolate Cookies

In support of these associations is Dr. Robert Lustig, a pediatric endocrinologist at the University of California-San Francisco and author of the book Fat Chance: The Hidden Truth About Sugar, who claims sugar is a “toxic” substance that we are becoming addicted to.

A 2008 study by researchers from Princeton University, NJ, found rats used to consuming a high-sugar diet displayed signs of binging, craving and withdrawal when their sugar intake was reduced. A woman tempted by chocolate Dr. Lustig: “We need to wean ourselves off. We need to de-sweeten our lives. We need to make sugar a treat, not a diet staple.”We need to wean ourselves off. We need to de-sweeten our lives.”

“We need to make sugar a treat, not a diet staple”

Dr. Lustig told The Guardian in 2013. “The food industry has made it into a diet staple because they know when they do you buy more,” he added. “This is their hook. If some unscrupulous cereal manufacturer went out and laced your breakfast cereal with morphine to get you to buy more, what would you think of that? They do it with sugar instead.”

In her popular blog, Goop, Gwyneth Paltrow cites sugar addiction as one of the reasons she decided to quit sugar completely.

“The bottom line is that sugar works the addiction and reward pathways in the brain in much the same way as many illegal drugs,” she writes. “Sugar is basically a socially acceptable, legal, recreational drug with deadly consequences.”

Bowl of Cereal and Forrest Fruits

Statistics show that we are certainly a nation of added-sugar lovers. According to a report from the CDC, adults in the US consumed around 13% of their total daily calorie intake from added sugars between 2005-2010, while 16% of children’s and adolescents’ total calorie intake came from added sugars between 2005-2008.

These levels are well above those currently recommended by WHO, which state we should consume no more than 10% of total daily calories from “free” sugars – both naturally occurring sugars and those that are added to products by the manufacturer.

In 2013, however, MNT reported on a study by Prof. Wayne Potts and colleagues from the University of Utah, claiming that even consuming added sugars at recommended levels may be harmful to health, after finding that such levels reduced lifespan in mice.

Is eliminating sugar from our diet THE healthy THING TO DO?

Healthy Low Carb Diet

The array of studies reporting the negative implications of added sugar led to WHO making a proposal to revise their added sugar recommendations in 2014. The organization issued a draft guideline stating they would like to halve their recommended daily free sugar intake from 10% to 5%.

“The objective of this guideline is to provide recommendations on the consumption of free sugars to reduce the risk of noncommunicable diseases in adults and children,” WHO explained, “with a particular focus on the prevention and control of weight gain and dental caries.”

In addition, it seems many health experts, nutritionists and even celebrities like Gwyneth have jumped on a “no sugar” bandwagon.

But is it even possible to completely eliminate sugar from a diet? And is it safe? Biochemist Leah Fitzsimmons, of the University of Birmingham in the UK, told The Daily Mail:

“Cutting all sugar from your diet would be very difficult to achieve. Fruits, vegetables, dairy products and dairy replacements, eggs, alcohol and nuts all contain sugar, which would leave you with little other than meat and fats to eat – definitely not very healthy.”

Many people turn to artificial sweeteners as a sugar alternative, but according to studies, these sweeteners may still drive diabetes and obesity.

“Together with other major shifts that occurred in human nutrition, this increase in artificial sweetener consumption coincides with the dramatic increase in the obesity and diabetes epidemics,” the authors note. “Our findings suggest that artificial sweeteners may have directly contributed to enhancing the exact epidemic that they themselves were intended to fight.”

[huuvinhp]

New Post has been published on THIẾT BỊ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

New Post has been published on http://thietbikhoahoccongnghe.com.vn/a-lot-of-lives-lost-after-common-heart-procedure.html

A Lot of Lives Lost after Common Heart Procedure

Sugar seems to have developed a reputation as the big bad wolf in relation to health. We have reported on numerous studies associating sugar intake with increased aging, cardiovascular disease, obesity and even cancer. Such research has led to many health experts around the globe calling for reductions in recommended sugar intake, with some saying we should cut out sugar completely. But is it really that bad for our health?

“sugar is a crystalline carbohydrate that makes foods taste sweet”

There are many different types, including glucose, fructose, lactose, maltose and sucrose. Some of these sugars, such as glucose, fructose and lactose, occur naturally in fruits, vegetables and other foods. But many of the foods we consume contain “added” sugars – sugar that we add to a product ourselves to enhance the flavor or sugar that has been added to a product by a manufacturer.

Healty Low Sugar Shake

The most common sources of added sugars include soft drinks, cakes, pies, chocolate, fruit drinks and desserts. Just a single can of cola can contain up to 7 tsps of added sugar, while an average-sized chocolate bar can contain up to 6 tsps.

It is added sugars that have been cited as a contributor to many health problems. In December 2014, MNT reported on a study in the journal Open Heart claiming added sugars may increase the risk of high blood pressure, even more so than sodium. And in February 2014, a study led by the Centers for Disease Control and Prevention (CDC) associated high added sugar intake with increased risk of death from cardiovascular disease (CVD).

“Perhaps most strongly, added sugars have been associated with the significant increase in obesity”

In the US, more than a third of adults are obese, while the rate of childhood obesity has more than doubled in children and quadrupled in adolescents over the past 30 years.

A 2013 study published in The American Journal of Clinical Nutrition suggested that consumption of sugar-sweetened beverages increases weight gain in both children and adults, while a review paper from the World Health Organization (WHO) notes an increase in the consumption of such beverages correlates with the increase in obesity. Are we becoming addicted to sugar?

High Sugar Chocolate Cookies

In support of these associations is Dr. Robert Lustig, a pediatric endocrinologist at the University of California-San Francisco and author of the book Fat Chance: The Hidden Truth About Sugar, who claims sugar is a “toxic” substance that we are becoming addicted to.

A 2008 study by researchers from Princeton University, NJ, found rats used to consuming a high-sugar diet displayed signs of binging, craving and withdrawal when their sugar intake was reduced. A woman tempted by chocolate Dr. Lustig: “We need to wean ourselves off. We need to de-sweeten our lives. We need to make sugar a treat, not a diet staple.”We need to wean ourselves off. We need to de-sweeten our lives.”

“We need to make sugar a treat, not a diet staple”

Dr. Lustig told The Guardian in 2013. “The food industry has made it into a diet staple because they know when they do you buy more,” he added. “This is their hook. If some unscrupulous cereal manufacturer went out and laced your breakfast cereal with morphine to get you to buy more, what would you think of that? They do it with sugar instead.”

In her popular blog, Goop, Gwyneth Paltrow cites sugar addiction as one of the reasons she decided to quit sugar completely.

“The bottom line is that sugar works the addiction and reward pathways in the brain in much the same way as many illegal drugs,” she writes. “Sugar is basically a socially acceptable, legal, recreational drug with deadly consequences.”

Bowl of Cereal and Forrest Fruits

Statistics show that we are certainly a nation of added-sugar lovers. According to a report from the CDC, adults in the US consumed around 13% of their total daily calorie intake from added sugars between 2005-2010, while 16% of children’s and adolescents’ total calorie intake came from added sugars between 2005-2008.

These levels are well above those currently recommended by WHO, which state we should consume no more than 10% of total daily calories from “free” sugars – both naturally occurring sugars and those that are added to products by the manufacturer.

In 2013, however, MNT reported on a study by Prof. Wayne Potts and colleagues from the University of Utah, claiming that even consuming added sugars at recommended levels may be harmful to health, after finding that such levels reduced lifespan in mice.

Is eliminating sugar from our diet THE healthy THING TO DO?

Healthy Low Carb Diet

The array of studies reporting the negative implications of added sugar led to WHO making a proposal to revise their added sugar recommendations in 2014. The organization issued a draft guideline stating they would like to halve their recommended daily free sugar intake from 10% to 5%.

“The objective of this guideline is to provide recommendations on the consumption of free sugars to reduce the risk of noncommunicable diseases in adults and children,” WHO explained, “with a particular focus on the prevention and control of weight gain and dental caries.”

In addition, it seems many health experts, nutritionists and even celebrities like Gwyneth have jumped on a “no sugar” bandwagon.

But is it even possible to completely eliminate sugar from a diet? And is it safe? Biochemist Leah Fitzsimmons, of the University of Birmingham in the UK, told The Daily Mail:

“Cutting all sugar from your diet would be very difficult to achieve. Fruits, vegetables, dairy products and dairy replacements, eggs, alcohol and nuts all contain sugar, which would leave you with little other than meat and fats to eat – definitely not very healthy.”

Many people turn to artificial sweeteners as a sugar alternative, but according to studies, these sweeteners may still drive diabetes and obesity.

“Together with other major shifts that occurred in human nutrition, this increase in artificial sweetener consumption coincides with the dramatic increase in the obesity and diabetes epidemics,” the authors note. “Our findings suggest that artificial sweeteners may have directly contributed to enhancing the exact epidemic that they themselves were intended to fight.”

[huuvinhp]

New Post has been published on THIẾT BỊ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

New Post has been published on http://thietbikhoahoccongnghe.com.vn/cac-khai-niem-co-ban-ve-sac-ky.html

Các khái niệm cơ bản về sắc ký

Sắc ký (chromatography) đƣợc phát minh vào năm 1903 bởi nhà thực vật học Nga – Mikhail S. Tswett trong quá trình tách Chlorophills và Xanthophylls bằng CaCO3 và alumina .

Tiếng Hy-lạp: Chroma: màu

Graph: ghi

Tuy nhiên sau đó các kỹ thuật này đã bị quên lãng cho đến cuối những năm 1930 và đầu 1940 khi Martin và Synge giới thiệu sắc ký lỏng – lỏng dùng tách các acetyl amin acid với pha tĩnh là silica. 1952 Archer J. P. Martin và Richard L. M. Synge đƣợc trao giải Nobel hóa học cho các phát minh về sắc ký phân bố. Nguyên tắc nền tảng của sắc ký Tswett đƣợc áp dụng theo nhiều cách khác nhau  xuất hiện nhiều loại sắc ký khác nhau, cho phép phân tích các phân tử có cấu trúc gần tƣơng tự nhau. Tên sắc ký vẫn đƣợc dùng cho đến ngày nay cho dù các phƣơng pháp sắc ký hiện đại không còn liên quan đến màu sắc nữa 

Sắc ký là gì?

Sắc ký là một họ các kỹ thuật phân tích hóa lý dùng để tách, phân ly các chất trong một hỗn hợp dựa vào sự phân bố khác nhau của chúng giữa pha động và pha tĩnh.

Nguyên tắc chung là cho mẫu chứa chất cần phân tích trong pha động (chất lỏng/khí) di chuyển qua pha tĩnh. Pha tĩnh trì hoãn sự di chuyển của các thành phần trong mẫu. Các thành phần này di chuyển qua hệ thống  với tốc độ khác nhau chúng sẽ đƣợc tách khỏi nhau theo thời gian. Mỗi thành phần đi qua hệ thống với thời gian riêng biệt gọi là thời gian lƣu (tR)

Cấu trúc tổng quát của một thiết bị sắc ký

Sơ đồ sắc ký lỏng hiệu năng cao

[huuvinhp]

New Post has been published on THIẾT BỊ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

New Post has been published on http://thietbikhoahoccongnghe.com.vn/cac-toa-cartesian.html

Các tọa độ Cartesian

Các biến  Các phân tử có thể được mô hình hoá hoặc trong chân không, hoặc trong sự có mặt của một dung môi như nước. Mô phỏng các hệ thống trong chân không được gọi là mô phỏng pha khí, trong khi những mô hình bao gồm sự có mặt của các phân tử dung môi được gọi là các mô phỏng dung môi rõ ràng. Trong một kiểu mô phỏng khác, hiệu quả của dung môi được ước tính sử dụng một biểu thức toán học thực nghiệm; đây là những mô phỏng solved tiềm ẩn.

Phóng toạ độ  Hầu hết các trường lực là khoảng cách phụ thuộc, làm cho biểu thức thuận tiện nhất cho các tọa độ Cartesian. Tuy nhiên, bản chất tương đối cứng nhắc của các liên kết xảy ra giữa các nguyên tử cụ thể, và về bản chất, định nghĩa phân tử chỉ định, làm cho một hệ thống tọa độ nội bộ là đại diện hợp lý nhất. Trong một số lĩnh vực, biểu diễn IC (độ dài của mối nối, góc giữa các liên kết, và góc xoắn của mối quan hệ như thể hiện trong hình) được gọi là ma trận Z hoặc mô hình góc xoắn. Thật không may, các chuyển động liên tục trong không gian Cartesian thường đòi hỏi các góc cạnh không liên tục trong các tọa độ bên trong, làm cho nó tương đối khó để làm việc với các trường lực trong biểu diễn đại số nội bộ và ngược lại một sự dịch chuyển đơn giản của một nguyên tử trong không gian Cartesian có thể không phải là quỹ đạo đường thẳng với các điều cấm của các trái phiếu liên kết với nhau. Vì vậy, rất phổ biến đối với các chương trình tối ưu hoá tính toán để lật qua lại giữa các biểu diễn trong quá trình lặp lại của chúng. Điều này có thể chiếm ưu thế trong thời gian tính toán của tiềm năng và trong các phân tử chuỗi dài giới thiệu số không chính xác tích lũy. Trong khi tất cả các thuật toán chuyển đổi tạo ra các kết quả toán học giống hệt nhau, chúng khác nhau về tốc độ và độ chính xác về số. Hiện tại, sự xoắn nhanh nhất và chính xác nhất trong chuyển đổi Cartesian là phương pháp NERF (Natural Extension Reference Frame). 

Các ứng dụng  Các phương pháp mô hình phân tử hiện đang được sử dụng thường xuyên để khảo sát cấu trúc, động lực, tính chất bề mặt, và nhiệt động lực học của các hệ thống vô cơ, sinh học và polyme. Các loại hoạt động sinh học đã được điều tra bằng cách sử dụng mô hình phân tử bao gồm gấp lại protein, xúc tác enzym, sự ổn định protein, các thay đổi về cấu hình liên quan đến chức năng phân tử, và sự nhận diện phân tử của các protein, DNA và các phức màng. Google Dịch dành cho doanh nghiệp:Bộ công cụ DịchTrình biên dịch Trang web

[huuvinhp]

New Post has been published on THIẾT BỊ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

New Post has been published on http://thietbikhoahoccongnghe.com.vn/ly-thuyet-nhieu-loan-dong-hoc.html

Lý thuyết nhiễu loạn động học

Lý thuyết nhiễu xạ năng động mô tả sự tương tác của sóng với mạng lưới thường xuyên. Các trường sóng truyền thống được mô tả là các tia X, neutron hoặc các điện tử và mạng lưới thông thường, các cấu trúc tinh thể nguyên tử hoặc các lớp đa cấp nanomet hoặc các hệ thống sắp xếp. Theo nghĩa rộng hơn, điều trị tương tự có liên quan đến sự tương tác của ánh sáng với vật liệu khoảng cách khoảng cách quang hoặc các vấn đề sóng liên quan trong âm học.

Nguyên lí học thuyết  Lý thuyết năng động của nhiễu xạ xem xét trường sóng trong tiềm năng định kỳ của tinh thể và có tính đến tất cả các hiệu ứng tán xạ nhiều. Không giống như lý thuyết nhiễu xạ động học mô tả vị trí gần đúng của các đỉnh điểm nhiễu xạ Bragg hoặc Laue trong không gian đối ứng, lý thuyết động học điều chỉnh khúc xạ, hình dạng và chiều rộng của các đỉnh, sự tuyệt chủng và các ảnh hưởng nhiễu. Các biểu diễn đồ họa được mô tả trong các bề mặt tán sắc xung quanh các điểm mạng lộn nhau đáp ứng các điều kiện biên tại giao diện tinh thể.

Kết quả  Tiềm năng tinh thể của chính nó dẫn đến khúc xạ và sự phản xạ phản chiếu của các sóng tại giao diện với tinh thể và đưa chỉ số khúc xạ ra khỏi phản xạ Bragg. Nó cũng sửa chữa cho khúc xạ ở điều kiện Bragg và kết hợp Bragg và phản chiếu specular trong hình học chăn thả. Phản xạ Bragg là sự chia tách của bề mặt phân tán tại biên giới của vùng Brillouin trong không gian đối ứng. Có một khoảng trống giữa các bề mặt phân tán, trong đó không cho phép sóng di chuyển. Đối với một tinh thể không hấp thụ, đường cong phản xạ cho thấy một phạm vi tổng số phản xạ, cái gọi là cao nguyên Darwin. Về năng lượng cơ lượng tử của hệ thống, điều này dẫn đến cấu trúc khoảng trống băng tần mà thường được biết đến với các điện tử. Khi nhiễu xạ Laue, cường độ được xáo trộn từ chùm nhiễu xạ chuyển tiếp vào chùm nhiễu xạ Bragg cho đến khi sự tuyệt chủng. Chùm tia diffracted tự nó đáp ứng điều kiện Bragg và đẩy cường độ trở lại hướng chính. Thời gian bay khứ hồi này được gọi là thời kỳ Pendellösung. Chiều dài tuyệt chủng có liên quan đến thời kỳ Pendellösung. Ngay cả khi một tinh thể vô cùng dày, chỉ có khối lượng tinh thể trong chiều dài tuyệt chủng đóng góp đáng kể cho sự nhiễu xạ trong hình học Bragg. Trong hình học Laue, đường chùm nằm trong tam giác Borrmann. Viền Kato là các mẫu cường độ do hiệu ứng Pendellösung ở bề mặt ra của tinh thể. Các hiệu ứng hấp thụ dị thường xảy ra do một mẫu sóng đứng của hai trường sóng. Hấp thụ mạnh hơn nếu sóng đứng có các nút chống trên các mặt phẳng tinh thể, nghĩa là các nguyên tử hấp thụ và yếu hơn, nếu các nút chống được chuyển giữa các mặt phẳng. Sóng đứng chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác ở mỗi bên của cao nguyên Darwin tạo ra hình dạng không đối xứng.

[huuvinhp]

New Post has been published on THIẾT BỊ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

New Post has been published on http://thietbikhoahoccongnghe.com.vn/ap-dung-cho-vat-lieu-vo-co.html

Áp dụng cho vật liệu vô cơ 

Áp dụng cho vật liệu vô cơ  Các nghiên cứu về tinh thể vô cơ điện tử sử dụng hình ảnh kính hiển vi điện tử có độ phân giải cao (HREM) lần đầu tiên được thực hiện bởi Aaron Klug vào năm 1978 và Sven Hovmöller và các đồng nghiệp năm 1984. Hình ảnh HREM được sử dụng vì chúng cho phép chọn (bằng phần mềm máy tính) các vùng rất mỏng gần cạnh của tinh thể để phân tích cấu trúc (xem thêm chế biến hình ảnh tinh thể). Điều này có tầm quan trọng đặc biệt vì trong các phần dày hơn của tinh thể, chức năng thoát sóng (mang thông tin về cường độ và vị trí của các cột nguyên tử dự kiến) không còn liên quan tuyến tính với cấu trúc tinh thể dự kiến. Hơn nữa, không chỉ các hình ảnh HREM thay đổi diện mạo của chúng với độ dày tinh thể tăng lên, chúng cũng rất nhạy cảm với thiết lập lựa chọn của độ lệch hướng Δf của ống kính khách quan (xem hình ảnh HREM của GaN). Để đối phó với sự phức tạp này, Michael O’Keefe bắt đầu vào đầu những năm 1970 để phát triển phần mềm mô phỏng hình ảnh cho phép hiểu được một giải thích sự tương phản quan sát thấy được trong các hình ảnh HREM

Có một sự bất đồng nghiêm trọng trong lĩnh vực kính hiển vi điện tử của các hợp chất vô cơ; trong khi một số đã tuyên bố rằng “các thông tin giai đoạn có trong hình ảnh EM”, những người khác lại có quan điểm ngược lại rằng “thông tin về pha bị mất trong hình ảnh EM”. Lý do cho những quan điểm trái ngược này là từ “giai đoạn” đã được sử dụng với ý nghĩa khác nhau trong hai cộng đồng các nhà vật lý và nhà tinh thể học. Các nhà vật lý lo ngại hơn về “pha sóng điện tử” – giai đoạn của một làn sóng di chuyển qua mẫu khi tiếp xúc bởi các điện tử. Sóng này có bước sóng khoảng 0,02-0,03 Ångström (phụ thuộc vào điện áp tăng tốc của kính hiển vi điện tử). Giai đoạn của nó liên quan đến giai đoạn của chùm electron trực tiếp không có phản xạ. Các nhà tinh thể học, mặt khác, có nghĩa là “giai đoạn yếu tố cấu trúc tinh thể” khi họ chỉ đơn giản nói “giai đoạn”. Giai đoạn này là giai đoạn sóng đứng tiềm năng trong tinh thể (rất giống với mật độ electron được đo bằng tinh thể học tia X). Mỗi sóng này có bước sóng cụ thể, được gọi là giá trị d cho khoảng cách giữa cái gọi là máy bay Bragg có tiềm năng thấp / cao. Các giá trị d này dao động từ kích thước tế bào đơn đến giới hạn độ phân giải của kính hiển vi điện tử, nghĩa là từ 10 đến 20 Ångströms xuống đến 1 hoặc 2 Ångströms. Giai đoạn của chúng liên quan đến một điểm cố định trong tinh thể, được xác định liên quan đến các phần tử đối xứng của tinh thể đó. Các pha crystallographic là một thuộc tính của tinh thể, vì vậy chúng tồn tại bên ngoài kính hiển vi điện tử. Sóng electron biến mất nếu kính hiển vi tắt. Để xác định cấu trúc tinh thể, cần biết các yếu tố cấu trúc tinh thể, nhưng không biết các pha sóng điện tử. Một cuộc thảo luận chi tiết hơn như thế nào (yếu tố cấu trúc tinh thể) liên kết với các giai đoạn của sóng điện tử có thể được tìm thấy trong

Giống như các protein, nó có thể xác định cấu trúc nguyên tử của các tinh thể vô cơ bằng tinh thể electron. Đối với cấu trúc đơn giản, có thể sử dụng ba chế độ xem vuông góc, nhưng đối với các cấu trúc phức tạp hơn, cũng có thể cần phải giảm 10 hoặc nhiều đường chéo khác nhau.

Ngoài hình ảnh kính hiển vi điện tử, cũng có thể sử dụng các mẫu nhiễu xạ điện tử (ED) để xác định cấu trúc tinh thể . Cần lưu ý tối đa để ghi lại các mẫu ED này từ những vùng mỏng nhất để giữ được sự khác biệt về cường độ giữa các phản xạ (điều kiện nhiễu xạ gần như giống hệt kinematical). Cũng giống như các mẫu nhiễu xạ tia X, các pha yếu tố cấu trúc tinh thể quan trọng bị mất trong các mẫu nhiễu xạ điện tử và phải được khám phá bằng các phương pháp tinh thể đặc biệt như phương pháp trực tiếp, khả năng tối đa hoặc (gần đây hơn) bằng phương pháp nạp lật. Mặt khác, các mẫu ED của tinh thể vô cơ thường có độ phân giải cao (khoảng cách giữa các khoang với các chỉ số Miller cao) dưới 1 Ångström. Điều này tương đương với độ phân giải điểm của kính hiển vi điện tử tốt nhất. Trong điều kiện thuận lợi, có thể sử dụng các mẫu ED từ một hướng duy nhất để xác định cấu trúc tinh thể hoàn chỉnh . Cách khác có thể sử dụng phương pháp tiếp cận lai sử dụng các hình ảnh HRTEM để giải quyết và tăng cường độ ED cho tinh thể tinh thể 

Các tiến bộ gần đây về phân tích cấu trúc của ED được thực hiện bằng cách giới thiệu kỹ thuật ưu thế của Vincent-Midgley để ghi lại các mẫu nhiễu xạ điện tử.  Các cường độ thu được từ đó thường gần với mật độ động học hơn, do đó thậm chí các cấu trúc có thể được xác định nằm ngoài phạm vi khi xử lý dữ liệu nhiễu xạ điện tử thông thường (khu vực chọn lọc). 

Các cấu trúc tinh thể được xác định thông qua tinh thể học điện tử có thể được kiểm tra chất lượng của chúng bằng cách sử dụng tính toán nguyên tắc đầu tiên trong lý thuyết chức năng mật độ (DFT). Cách tiếp cận này là lần đầu tiên áp dụng cho việc xác nhận một số cấu trúc giàu kim loại mà chỉ có thể truy cập được bởi HRTEM và ED tương ứng 

Gần đây, hai cấu trúc zeolite rất phức tạp đã được xác định bởi tinh thể electron kết hợp với nhiễu xạ bột tia X.  Đây là phức tạp hơn các cấu trúc zeolite phức tạp nhất được xác định bởi tinh thể học tia X

[huuvinhp]

New Post has been published on THIẾT BỊ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

New Post has been published on http://thietbikhoahoccongnghe.com.vn/tinh-dien-tu.html

Tinh thể điện tử

Kết tinh học điện tử là một phương pháp để xác định sự sắp xếp các nguyên tử trong chất rắn sử dụng kính hiển vi điện tử truyền (TEM).

So sánh với tinh thể học X-quang  Nó có thể bổ sung tinh thể học tia X cho các nghiên cứu các tinh thể rất nhỏ (<0,1 micromet), cả vô cơ, hữu cơ, và protein, chẳng hạn như các protein màng, không thể dễ tạo thành các tinh thể 3 chiều lớn cần thiết cho quá trình đó. Các cấu trúc protein thường được xác định từ tinh thể 2 chiều (dạng tấm hoặc dây nịt), các polyhedron như capsid virut, hoặc protein phân tán riêng lẻ. Electron có thể được sử dụng trong những tình huống này, trong khi các tia X không thể, bởi vì các electron tương tác mạnh hơn với các nguyên tử hơn là tia X. Do đó, tia X sẽ truyền qua một tinh thể mỏng 2 chiều mà không bị nhiễu xạ đáng kể, trong khi đó các electron có thể được sử dụng để hình thành một hình ảnh. Ngược lại, sự tương tác mạnh mẽ giữa các điện tử và proton làm cho tinh thể dày (ví dụ như 3 chiều> 1 micromet) không thấm qua các electron, chỉ xâm nhập khoảng cách ngắn.

Một trong những khó khăn chính trong kết tinh học tia X là xác định các giai đoạn trong mô hình nhiễu xạ. Do sự phức tạp của ống kính tia X nên rất khó để tạo ra hình ảnh tinh thể bị nhiễu xạ, và do đó thông tin pha bị mất. May mắn thay, kính hiển vi điện tử có thể giải quyết cấu trúc nguyên tử trong không gian thực và thông tin về các yếu tố cấu trúc tinh thể có thể được xác định thực nghiệm từ một hình ảnh Fourier biến đổi. Biến đổi Fourier của một hình ảnh phân giải nguyên tử là tương tự, nhưng khác với một mô hình nhiễu xạ – với các điểm mạng phản đối phản ánh sự đối xứng và khoảng cách của một tinh thể. Aaron Klug là người đầu tiên nhận ra rằng thông tin giai đoạn có thể được đọc trực tiếp từ chuyển đổi Fourier của một hình ảnh kính hiển vi điện tử đã được quét vào máy tính, đã là năm 1968. Vì điều này và các nghiên cứu của ông về cấu trúc virut và RNA chuyển , Klug đã nhận được giải Nobel Hóa năm 1982.

Bức xạ thiệt hại  Một vấn đề phổ biến đối với kết tinh tinh thể X-quang và tinh thể học điện tử là sự tổn thương bức xạ, đặc biệt là các phân tử và protein hữu cơ bị hư hỏng khi chúng được chụp ảnh, hạn chế độ phân giải có thể thu được. Điều này đặc biệt gây phiền hà trong việc thiết lập tinh thể học điện tử, nơi đó sự phá hủy bức xạ tập trung vào các nguyên tử ít hơn. Một kỹ thuật được sử dụng để hạn chế tổn hại bức xạ là kính hiển vi điện lạnh bằng điện tử, trong đó các mẫu bị cryofixation và hình ảnh xảy ra ở ni tơ lỏng hoặc thậm chí nhiệt độ helium lỏng. Do vấn đề này, kết tinh tinh thể X-quang đã thành công hơn nhiều trong việc xác định cấu trúc của các protein đặc biệt dễ bị tổn thương do bức xạ.

Các cấu trúc protein xác định bởi tinh thể học electron  Cơ cấu tinh thể điện tử đầu tiên để đạt được độ phân giải nguyên tử là do vi khuẩn sinh học được xác định bởi Richard Henderson và các đồng nghiệp tại Phòng thí nghiệm sinh học phân tử của Hội đồng Nghiên cứu Y khoa năm 1990.  Tuy nhiên, năm 1975 Unwin và Henderson đã xác định được cấu trúc protein màng đầu tiên ở độ phân giải trung bình (7 Ångström), lần đầu tiên cho thấy cấu trúc bên trong của một protein màng, với các dây thần kinh alpha đứng vuông góc với mặt phẳng của màng. Kể từ đó, một số cấu trúc có độ phân giải cao khác đã được xác định bằng phương pháp tinh thể học điện tử, bao gồm phức hợp thu hoạch ánh sáng, receptor acetylcholine nicotinic [4], và sợi thần kinh vi khuẩn.

[huuvinhp]

New Post has been published on THIẾT BỊ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

New Post has been published on http://thietbikhoahoccongnghe.com.vn/mo-hinh-phan-tu.html

Mô hình phân tử

Mô hình phân tử bao gồm tất cả các phương pháp, lý thuyết và tính toán, được sử dụng để mô hình hoặc bắt chước hành vi của các phân tử. Các phương pháp được sử dụng trong các lĩnh vực hóa học tính toán, thiết kế ma túy, sinh học tính toán và khoa học vật liệu để nghiên cứu các hệ phân tử từ các hệ thống hoá học nhỏ đến các phân tử sinh học lớn và các bộ phận vật liệu. Các tính toán đơn giản nhất có thể được thực hiện bằng tay, nhưng chắc chắn máy tính được yêu cầu thực hiện mô hình phân tử của bất kỳ hệ thống có kích thước hợp lý. Tính năng chung của các phương pháp mô hình hóa phân tử là mô tả mức atomistic của các hệ phân tử. Điều này có thể bao gồm các nguyên tử xử lý như một đơn vị nhỏ nhất (phương pháp cơ học phân tử), hoặc mô hình hoá các electron một cách rõ ràng của mỗi nguyên tử (cách tiếp cận hóa học lượng tử).

Cơ học phân tử  Cơ học phân tử là một khía cạnh của mô hình phân tử, vì nó đề cập đến việc sử dụng cơ học cổ điển (cơ học Newton) để mô tả cơ sở vật lý đằng sau mô hình. Các mô hình phân tử thường mô tả các nguyên tử (hạt nhân và điện tử) như là các điểm với một khối liên quan. Các tương tác giữa các nguyên tử lân cận được mô tả bởi các tương tác giống như mùa xuân (đại diện cho liên kết hóa học) và lực Van der Waals.

Tiềm năng Lennard-Jones thường được sử dụng để mô tả thứ hai. Các tương tác tĩnh điện được tính dựa trên luật Coulomb. Các nguyên tử được gán tọa độ trong không gian Cartesian hoặc trong các tọa độ bên trong, và cũng có thể được gán các vận tốc trong mô phỏng động. Vận tốc nguyên tử có liên quan đến nhiệt độ của hệ thống, một lượng vĩ mô. Biểu thức toán học tập thể được gọi là hàm tiềm năng và có liên quan đến hệ số năng lượng nội tại (U), một lượng nhiệt động lực bằng tổng của các năng lượng tiềm năng và động lực. Các phương pháp giảm thiểu năng lượng tiềm năng được gọi là các phương pháp giảm thiểu năng lượng (ví dụ, độ dốc và gradient liên hợp), trong khi các phương pháp mô hình hành vi của hệ thống với sự lan truyền của thời gian được gọi là động lực học phân tử.

Chức năng này, được gọi là một chức năng tiềm năng, tính toán năng lượng tiềm năng phân tử như là một tổng hợp các thuật ngữ về năng lượng mô tả sự sai lệch của độ dài liên kết, góc trái phiếu và góc xoắn ra khỏi các giá trị cân bằng cộng thêm các thuật ngữ cho các cặp nguyên tử không liên kết mô tả van der Waals và tương tác tĩnh điện. Tập hợp các thông số bao gồm độ dài liên kết cân bằng, góc trái phiếu, giá trị điện tích từng phần, hằng số lực và các tham số van der Waals được gọi chung là trường lực. Việc thực hiện khác nhau của cơ học phân tử sử dụng các biểu thức toán học khác nhau và các tham số khác nhau cho chức năng tiềm năng.

Lực lực chung được sử dụng ngày nay đã được phát triển bằng cách sử dụng tính toán lượng tử cấp cao và / hoặc phù hợp với dữ liệu thực nghiệm. Phương pháp, gọi là giảm thiểu năng lượng, được sử dụng để tìm các vị trí của gradient không cho tất cả các nguyên tử, nói cách khác, một năng lượng địa phương tối thiểu. Các trạng thái năng lượng thấp hơn ổn định hơn và thường được điều tra vì vai trò của chúng trong các quá trình hóa học và sinh học. Mặt khác, mô phỏng động lực học phân tử tính toán hành vi của một hệ thống theo chức năng của thời gian.

Nó liên quan đến việc giải quyết các luật chuyển động của Newton, chủ yếu là luật thứ hai, \ displaystyle \ mathbf F = m \ mathbf a \ mathbf F = m \ mathbf a. Tích hợp các định luật chuyển động của Newton, sử dụng các thuật toán tích hợp khác nhau, dẫn đến quỹ đạo nguyên tử trong không gian và thời gian. Lực trên một nguyên tử được định nghĩa là gradient âm của hàm năng lượng tiềm năng. Phương pháp giảm thiểu năng lượng hữu ích để có được một bức tranh tĩnh để so sánh giữa các trạng thái của các hệ thống tương tự, trong khi động lực học phân tử cung cấp thông tin về các quá trình năng động với việc tích hợp các ảnh hưởng nhiệt độ.

[huuvinhp]

New Post has been published on THIẾT BỊ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

New Post has been published on http://thietbikhoahoccongnghe.com.vn/su-nhieu-xa-neutron.html

Sự nhiễu xạ neutron

Các nguồn khác  Các ứng dụng trong nhà của nhiễu xạ tia X luôn bị giới hạn ở bước sóng tương đối ít được trình bày trong bảng ở trên. Sự lựa chọn sẵn có là cần thiết vì sự kết hợp của một số bước sóng và một số phần tử có trong một mẫu có thể dẫn đến sự huỳnh quang mạnh làm tăng nền trong mô hình nhiễu xạ. Một ví dụ nổi tiếng là sự hiện diện của sắt trong một mẫu khi sử dụng bức xạ đồng. Nói chung các yếu tố bên dưới phần tử cực dương trong hệ thời kỳ cần phải tránh.

Một hạn chế khác là cường độ của máy phát truyền thống tương đối thấp, đòi hỏi thời gian phơi sáng dài và tránh bất kỳ phép đo phụ thuộc thời gian nào. Sự xuất hiện của các nguồn synchrotron đã làm thay đổi quyết liệt bức ảnh này và gây ra các phương pháp nhiễu xạ bột để bước vào một giai đoạn phát triển hoàn toàn mới. Không chỉ có sự lựa chọn rộng hơn của các bước sóng, độ sáng cao của bức xạ synchrotron làm cho chúng ta có thể quan sát được những thay đổi trong mô hình trong quá trình phản ứng hóa học, nhiệt độ dốc, thay đổi áp suất và tương tự.

Khả năng điều chỉnh bước sóng cũng cho phép quan sát hiệu ứng tán xạ dị thường khi bước sóng được chọn gần cạnh hấp thụ của một trong các phần tử của mẫu.

Sự nhiễu xạ neutron chưa bao giờ là một kỹ thuật trong nhà vì nó đòi hỏi sự sẵn có của một chùm neutron cường độ chỉ có ở một lò phản ứng hạt nhân hoặc nguồn đứt. Thông thường các thông tin neutron có sẵn, và tương tác yếu giữa các neutron và vật chất, đòi hỏi các mẫu lớn tương đối.

Những thuận lợi và bất lợi  Mặc dù có thể giải quyết được các cấu trúc tinh thể từ dữ liệu tia X bằng bột, nhưng chất tương tự tinh thể đơn lẻ của nó là một kỹ thuật mạnh mẽ hơn rất nhiều cho việc xác định cấu trúc. Điều này trực tiếp liên quan đến thực tế là nhiều thông tin bị mất do sự sụp đổ của không gian 3D lên trục 1D. Tuy nhiên nhiễu xạ tia X dạng bột là một kỹ thuật mạnh mẽ và hữu ích theo cách riêng của nó. Nó được sử dụng chủ yếu để mô tả và xác định các giai đoạn, và tinh chỉnh chi tiết của một cấu trúc đã biết, chứ không phải là giải quyết các cấu trúc chưa biết.

Ưu điểm của kỹ thuật là:

sự đơn giản của việc chuẩn bị mẫu tốc độ đo khả năng phân tích các pha hỗn hợp, ví dụ: mẫu đất xác định cấu trúc “tại chỗ” Ngược lại sự tăng trưởng và gắn kết các tinh thể lớn duy nhất là rất khó khăn. Trên thực tế, có rất nhiều nguyên vật liệu, mặc dù có nhiều nỗ lực nhưng vẫn chưa thể chứng minh có thể có được những tinh thể đơn. Nhiều vật liệu có sẵn với độ tinh thể nhỏ đủ cho sự nhiễu xạ bột, hoặc các mẫu có thể dễ dàng được nghiền từ các tinh thể lớn hơn. Trong lĩnh vực hóa học thể rắn, thường nhằm mục đích tổng hợp các vật liệu mới, các tinh thể đơn của chúng thường không có sẵn ngay. Phép nhiễu bột là một trong những phương pháp mạnh nhất để xác định và mô tả các vật liệu mới trong lĩnh vực này.

Đặc biệt đối với nhiễu xạ neutron, đòi hỏi các mẫu lớn hơn nhiễu xạ tia X bởi một mặt cắt tán xạ tương đối yếu, khả năng sử dụng các mẫu lớn có thể là rất quan trọng, mặc dù các nguồn neutron mới hơn và nhiều hơn đang được xây dựng có thể thay đổi hình ảnh này.

Vì tất cả các định hướng tinh thể có thể được đo đồng thời, thời gian thu thập có thể khá ngắn, ngay cả đối với các mẫu phân tán nhỏ và yếu. Điều này không chỉ đơn thuần là thuận tiện, mà còn cần thiết cho các mẫu không ổn định, hoặc là do bản thân hoặc dưới sự bắn phá tia X hay neutron hoặc cho các nghiên cứu được giải quyết theo thời gian. Đối với thứ hai, nó là mong muốn có một nguồn bức xạ mạnh. Sự xuất hiện của bức xạ synchrotron và các nguồn neutron hiện đại do đó đã làm nhiều để hồi sinh khu vực nhiễu xạ bột bởi vì bây giờ có thể nghiên cứu sự thay đổi nhiệt độ phụ thuộc, động học phản ứng và vv bằng phương pháp phân tán bột thời gian.

[huuvinhp]

New Post has been published on THIẾT BỊ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

New Post has been published on http://thietbikhoahoccongnghe.com.vn/do-do-khuc-xa.html

Đo độ khúc xạ

Thiết bị  Máy ảnh  Các máy ảnh đơn giản nhất cho nhiễu xạ tia X bao gồm một mao mạch nhỏ và một máy dò tia phẳng (ban đầu là một bộ phim X-quang, ngày càng nhiều máy dò tấm phẳng hoặc một máy ảnh CCD) hoặc một hình trụ ( ban đầu là một mẩu phim trong bình cookie, nhưng các máy dò nhạy cảm vị trí ngày càng được uốn cong được sử dụng). Hai loại máy ảnh được gọi là Laue và máy ảnh Debye-Scherrer.

Để đảm bảo trung bình bột hoàn chỉnh, mao mạch thường được xoay quanh trục của nó.

Đối với các bình vanadi van nhiễu neutron được sử dụng làm đầu chứa mẫu. Vanadium có một sự hấp thụ không đáng kể và mặt cắt tán xạ mạch lạc cho các neutron và do đó gần như vô hình trong một thí nghiệm nhiễu xạ bột. Vanadium tuy nhiên có một sự phân tán tán xạ không liên tục đáng kể có thể gây ra vấn đề cho các kỹ thuật nhạy cảm hơn như phân tán không đàn hồi neutron.

Một phát triển sau đó trong máy ảnh X-quang là máy ảnh Guinier. Nó được xây dựng xung quanh một máy sắc đơn sắc tinh thể uốn cong. Mẫu thường được đặt trong tia tập trung, ví dụ: như một bụi trên một miếng băng dính. Một miếng phim hình trụ (hoặc máy dò đa kênh điện tử) được đặt trên vòng tròn tập trung, nhưng chùm tia tới không thể tới được máy dò để tránh thiệt hại do cường độ cao.

Đo độ khúc xạ  Máy đo độ khúc xạ có thể được vận hành cả trong truyền và trong các cấu hình phản xạ. Phản xạ là phổ biến hơn. Mẫu bột được làm đầy trong một cái hộp nhỏ và bề mặt của nó được làm phẳng. Đĩa được đặt trên một trục của máy đo nhiễu xạ và nghiêng theo một góc độ θ trong khi một máy dò (máy dò sét) quay xung quanh nó trên cánh tay ở hai góc độ này. Cấu hình này được biết dưới cái tên Bragg-Brentano theta-2 theta.

Một cấu hình khác là cấu hình Theta-theta Bragg-Brentano, trong đó mẫu được giữ trong khi ống tia X và máy dò được xoay quanh nó. Góc được hình thành giữa ống và máy dò là 2theta. Cấu hình này là thuận tiện nhất cho bột lỏng.

Các máy dò nhạy cảm vị trí (PSD) và máy dò diện tích, cho phép thu thập từ nhiều góc độ cùng một lúc, ngày càng trở nên phổ biến trên các thiết bị hiện đang cung cấp.

Nhiễu xạ neutron  Bài chi tiết: Nhiễm xạ neutron Các nguồn cung cấp một chùm neutron có cường độ và tốc độ thích hợp cho nhiễu xạ chỉ có ở một số ít các lò phản ứng nghiên cứu và các nguồn tràn lan trên thế giới. Các thiết bị phân tán góc (cố định) bước sóng thường có pin của các máy dò riêng lẻ được sắp xếp theo kiểu hình trụ xung quanh bộ giữ mẫu, và do đó có thể thu thập được cường độ phân tán đồng thời trên một dãy rộng 2θ. Thời gian của các dụng cụ bay thông thường có một phạm vi nhỏ các ngân hàng ở các góc độ tán xạ khác nhau mà thu thập dữ liệu ở các nghị quyết khác nhau.

Ống tia X Thiết bị nhiễu xạ tia X trong phòng thí nghiệm dựa vào việc sử dụng một ống tia X, được sử dụng để tạo ra tia X. Ống X-quang trong phòng thí nghiệm được sử dụng phổ biến nhất sử dụng anode đồng, nhưng coban và molypden cũng phổ biến. Bước sóng nm thay đổi theo từng nguồn. Bảng dưới đây cho thấy các bước sóng này, được xác định bởi Bearden [8] và được trích dẫn trong các bảng quốc tế về X-quang tinh thể (tất cả các giá trị trong nm):

Element Kα (weight average) Kα2 (strong) Kα1 (very strong) Kβ (weak) Cr 0.229100 0.229361 0.228970 0.208487 Fe 0.193736 0.193998 0.193604 0.175661 Co 0.179026 0.179285 0.178897 0.162079 Cu 0.154184 0.154439 0.154056 0.139222 Mo 0.071073 0.071359 0.070930 0.063229

According to the last re-examination of Holzer et al. (1997), these values are respectively:

Element Kα2 Kα1 Kβ Cr 0.2293663 0.2289760 0.2084920 Co 0.1792900 0.1789010 0.1620830 Cu 0.1544426 0.1540598 0.1392250 Mo 0.0713609 0.0709319 0.0632305

[huuvinhp]

New Post has been published on THIẾT BỊ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

New Post has been published on http://thietbikhoahoccongnghe.com.vn/cau-truc-tinh-sang-loc-va-quyet-tam.html

Cấu trúc tinh thể sàng lọc và quyết tâm

Giai đoạn chuyển tiếp  Ở một số điều kiện quan trọng, chẳng hạn như 0 ° C đối với nước ở 1 atm, một sắp xếp mới các nguyên tử hoặc các phân tử có thể trở nên ổn định, dẫn đến sự chuyển pha. Tại thời điểm này các đỉnh mới sẽ xuất hiện hoặc các đỉnh cũ sẽ biến mất theo sự đối xứng của pha mới. Nếu vật liệu chảy vào chất lỏng đẳng hướng, tất cả các đường nét sẽ biến mất và được thay thế bởi một mô hình vô định hình rộng. Nếu quá trình chuyển đổi tạo ra một pha tinh thể khác, một bộ dây chuyền sẽ đột ngột được thay bằng một bộ khác. Trong một số trường hợp, các dòng sẽ tách hoặc hợp nhất, ví dụ: nếu vật liệu trải qua một quá trình chuyển tiếp giai đoạn thứ hai liên tục. Trong những trường hợp như vậy, sự đối xứng có thể thay đổi vì cấu trúc hiện tại bị méo mó thay vì thay thế bằng một cấu trúc hoàn toàn khác. Ví dụ, các đỉnh núi nhiễu xạ cho các mặt phẳng lattice (100) và (001) có thể được tìm thấy ở hai giá trị khác nhau của q cho một pha tetragonal, nhưng nếu đối xứng trở thành khối lập phương, hai đỉnh sẽ trùng khớp nhau.

Cấu trúc tinh thể sàng lọc và quyết tâm  Xác định cấu trúc tinh thể từ dữ liệu nhiễu xạ bột là vô cùng khó khăn do sự chồng chéo của phản xạ trong một thí nghiệm bột. Có một số phương pháp khác nhau để xác định cấu trúc, ví dụ như làm nóng mô phỏng và lắc phí. Cấu trúc tinh thể của các vật liệu đã biết có thể được tinh chế, nghĩa là như một chức năng của nhiệt độ hoặc áp suất, sử dụng phương pháp Rietveld. Phương pháp Rietveld là một kỹ thuật phân tích mẫu được gọi là đầy đủ. Một cấu trúc tinh thể, cùng với thông tin về dụng cụ và vi cấu trúc, được sử dụng để tạo ra một mô hình nhiễu xạ lý thuyết có thể được so sánh với các dữ liệu quan sát được. Một thủ tục nhỏ nhất sau đó được sử dụng để giảm thiểu sự khác biệt giữa mô hình tính toán và mỗi điểm của mô hình quan sát bằng cách điều chỉnh các tham số mô hình. Các kỹ thuật xác định cấu trúc không rõ từ dữ liệu bột đã tồn tại, nhưng phần nào là chuyên dụng . Một số chương trình có thể được sử dụng để xác định cấu trúc là TOPAS, Fox, DASH, GSAS, EXPO2004 và một vài chương trình khác.

Kích thước và mở rộng độ rộng Có nhiều yếu tố quyết định độ rộng B của đỉnh nhiễu xạ. Bao gồm các:

các yếu tố chính sự hiện diện của các khuyết tật đến mạng lưới hoàn hảo sự khác biệt về chủng trong các loại ngũ cốc khác nhau kích thước của các tinh thể Thường có thể tách biệt tác động của kích thước và căng thẳng. Khi mở rộng kích thước độc lập với q (K = 1 / d), sự căng rộng của dòng tăng lên cùng với q tăng. Trong hầu hết các trường hợp, sẽ có cả kích cỡ và sự căng thẳng. Có thể tách biệt chúng bằng cách kết hợp hai phương trình với cái gọi là phương pháp Hall-Williamson:

Biểu thức này là sự kết hợp của phương trình Scherrer cho việc mở rộng kích thước và sự biểu hiện của Stokes và Wilson cho việc mở rộng chủng. Giá trị của η là dòng trong các tinh thể, giá trị của D đại diện cho kích thước của các tinh thể. Hằng k thường gần với sự thống nhất và khoảng từ 0,8 đến 1,39.

So sánh sự tán xạ tia X và neutron  Các photon tia X phát tán khi tương tác với đám mây điện tử của vật liệu, các nơtron bị phân tán bởi các hạt nhân. Điều này có nghĩa là, với sự hiện diện của các nguyên tử nặng với nhiều điện tử, có thể khó phát hiện các nguyên tử nhẹ bằng nhiễu xạ tia X. Ngược lại, độ dài tán xạ neutron của hầu hết các nguyên tử đều tương đương nhau về cường độ. Do vậy, các kỹ thuật nhiễu xạ neutron có thể được sử dụng để phát hiện các nguyên tố nhẹ như oxy hoặc hydro kết hợp với các nguyên tử nặng. Kỹ thuật nhiễu xạ neutron do đó đã ứng dụng rõ ràng cho các vấn đề như xác định sự dịch chuyển oxy trong các vật liệu như chất siêu dẫn nhiệt độ cao và ferroelectric, hoặc liên kết hydro trong các hệ thống sinh học.

Một sự phức tạp hơn nữa trong trường hợp phân tán nơtron từ các vật liệu hydrogen là sự phân tán không liên tục mạnh của hydrogen (80.27 (6) chuồng). Điều này dẫn đến một nền tảng rất cao trong các thí nghiệm nhiễu xạ neutron và có thể làm cho việc điều tra cơ cấu không thể. Một giải pháp phổ biến là deuteration, nghĩa là, thay thế các nguyên tử 1-H trong mẫu bằng deuterium (2-H). Chiều dài tán xạ không ổn định của deuterium nhỏ hơn nhiều (2.05 (3) chuồng) làm cho việc điều tra cơ cấu dễ dàng hơn đáng kể. Tuy nhiên, trong một số hệ thống, thay thế hydro bằng deuterium có thể làm thay đổi các tính chất cấu trúc và năng động của sự quan tâm.

Khi neutron có thời điểm từ tính, chúng cũng được phân tán bởi bất kỳ khoảnh khắc từ trong một mẫu. Trong trật tự từ trường tầm xa, điều này dẫn đến sự xuất hiện của các phản xạ Bragg mới. Trong hầu hết các trường hợp đơn giản, nhiễu xạ bột có thể được sử dụng để xác định kích thước của khoảnh khắc và định hướng không gian của chúng.

Các cụm được sắp xếp theo thời gian  Việc dự đoán cường độ phân tán trong các mẫu nhiễu xạ bột từ các chất khí, chất lỏng và nano phân bố ngẫu nhiên trong trạng thái rắn  được thực hiện khá trang nhã với phương trình tán xạ Debye: trong đó độ lớn của vectơ phân tán q là trong các đơn vị khoảng cách xoắn đối ứng, N là số nguyên tử, fi (q) là yếu tố tán xạ nguyên tử cho nguyên tử i và vector tán xạ q, trong khi rij là khoảng cách giữa nguyên tử i và nguyên tử j . Người ta cũng có thể sử dụng phương pháp này để dự đoán ảnh hưởng của hình dạng nano crystallite đối với những đỉnh núi nhiễu xạ đã phát hiện, thậm chí nếu ở một vài hướng thì cụm sao chỉ dày một nguyên tử.

[huuvinhp]

New Post has been published on THIẾT BỊ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

New Post has been published on http://thietbikhoahoccongnghe.com.vn/thiet-lap-nhieu-xa-hai-chieu-voi-may-det-bang-phang.html

Thiết lập nhiễu xạ hai chiều với máy dò dẹt bằng phẳng 

Sử dụng  So với các phương pháp phân tích khác, nhiễu xạ bột cho phép phân tích nhanh chóng, không phá hủy hỗn hợp đa thành phần mà không cần chuẩn bị mẫu chuẩn.  Điều này cho phép các phòng thí nghiệm trên khắp thế giới có khả năng phân tích nhanh các tài liệu chưa biết và thực hiện các đặc tính vật liệu trong các lĩnh vực như luyện kim, khoáng vật, khoa học pháp y, khảo cổ học, vật lý vật chất cô đặc và khoa học sinh học và dược phẩm. Việc xác định được thực hiện bằng cách so sánh các mô hình nhiễu xạ với một tiêu chuẩn đã biết hoặc một cơ sở dữ liệu như là tệp tin Diffraction Bột của Diffraction Data (PDF) hoặc Cơ sở dữ liệu Kết cấu của Cambridge (CSD). Những tiến bộ trong phần cứng và phần mềm, đặc biệt là cải tiến quang học và máy dò nhanh, đã cải thiện đáng kể khả năng phân tích của kỹ thuật, đặc biệt là liên quan đến tốc độ phân tích. Vật lý cơ bản dựa trên kỹ thuật này cung cấp độ chính xác và chính xác cao trong việc đo khoảng cách giữa các không gian, đôi khi với các phân số của Ångström, dẫn đến việc xác định có thẩm quyền thường được sử dụng trong các bằng sáng chế, các vụ án hình sự và các lĩnh vực thực thi pháp luật khác. Khả năng phân tích các vật liệu nhiều lần cũng cho phép phân tích vật liệu tương tác trong một ma trận cụ thể như viên thuốc, bảng mạch điện, mối hàn cơ học, lấy mẫu lõi địa chất, xi măng và bê tông hoặc một chất màu tìm thấy trong một bức tranh lịch sử. Phương pháp này được sử dụng trong quá khứ để xác định và phân loại khoáng chất, nhưng nó có thể được sử dụng cho bất kỳ vật liệu nào, kể cả dạng vô định hình, miễn là một mô hình tham chiếu phù hợp được biết hoặc có thể được xây dựng.

Xác định pha  Việc sử dụng phổ biến nhất của nhiễu xạ bột là trong việc xác định và mô tả các chất rắn tinh thể, mỗi loại đều tạo ra một mô hình nhiễu xạ đặc biệt. Cả hai vị trí (tương ứng với khoảng cách mạng) và cường độ tương đối của các đường trong một mô hình nhiễu xạ cho thấy một pha đặc biệt và vật liệu, cung cấp một “dấu vân tay” để so sánh. Một hỗn hợp đa pha, ví dụ: một mẫu đất, sẽ cho thấy nhiều hơn một khuôn mẫu chồng lên nhau, cho phép xác định nồng độ tương đối của các pha trong hỗn hợp.

Hanawalt, một nhà hóa học phân tích làm việc cho Dow Chemical trong những năm 1930, là người đầu tiên nhận ra tiềm năng phân tích của việc tạo ra một cơ sở dữ liệu. Hôm nay nó được đại diện bởi File Phép nhiễu Bột (PDF) của Trung tâm Dữ liệu Chống phân ly Quốc tế (trước đây là Uỷ ban Hỗn hợp Nghiên cứu Diffraction). Điều này đã được thực hiện tìm kiếm bằng máy tính thông qua công việc của các nhà phát triển phần mềm toàn cầu và các nhà sản xuất thiết bị. Hiện tại có hơn 550.000 tài liệu tham khảo trong Cơ sở Dữ liệu Thu thập Dữ liệu Bột năm 2006, và các cơ sở dữ liệu này được kết nối với nhiều phần mềm phân tích nhiễu xạ và được phân phối trên toàn cầu. Diffraction File Bột chứa nhiều subfiles, chẳng hạn như khoáng chất, kim loại và các hợp kim, dược phẩm, pháp y, chất tẩy rửa, chất siêu dẫn, chất bán dẫn, vv, với bộ sưu tập lớn các vật liệu hữu cơ, kim loại hữu cơ và vô cơ.

Tinh thể  Trái ngược với một mẫu tinh thể bao gồm một loạt các đỉnh cực mạnh, vật liệu vô định hình (chất lỏng, kính vv) tạo ra một tín hiệu nền rộng. Nhiều polyme cho thấy hành vi bán linh tinh, tức là một phần của vật liệu tạo thành một tinh thể có trật tự bằng cách gấp lại của phân tử. Một phân tử polymer duy nhất có thể được xếp thành hai tinh thể liền kề khác nhau và do đó tạo thành một sợi dây giữa hai. Phần dây buộc không bị kết tinh. Kết quả là độ kết tinh sẽ không bao giờ đạt 100%. Bột XRD có thể được sử dụng để xác định độ kết tinh bằng cách so sánh cường độ tích hợp của mẫu nền với độ mạnh của đỉnh. Các giá trị thu được từ bột XRD thường tương đương nhau nhưng không hoàn toàn giống với các kết quả thu được từ các phương pháp khác như DSC.

Tham số mạng lưới  Vị trí của một đỉnh nhiễu xạ là ‘độc lập’ của các vị trí nguyên tử trong tế bào và hoàn toàn được xác định bởi kích thước và hình dạng của tế bào đơn vị của pha tinh thể. Mỗi đỉnh biểu diễn một mặt phẳng mạng tinh thể nhất định và do đó có thể được mô tả bởi một chỉ số Miller. Nếu tính đối xứng cao, ví dụ: khối hoặc lục giác thì thường không quá khó để xác định chỉ số của mỗi đỉnh, ngay cả đối với một pha không xác định. Điều này đặc biệt quan trọng trong hóa học thể rắn, trong đó người ta quan tâm đến việc tìm kiếm và xác định các vật liệu mới. Một khi một mô hình đã được lập chỉ mục, điều này đặc trưng cho sản phẩm phản ứng và xác định nó như là một pha rắn mới. Các chương trình lập chỉ mục tồn tại để đối phó với các trường hợp khó hơn, nhưng nếu tế bào đơn vị là rất lớn và sự thành công thấp (triclinic) đối xứng không phải lúc nào cũng được đảm bảo.

Bộ tăng tốc mở rộng, mô đun số nhiều 

Các thông số của tế bào phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất. Sự nhiễu xạ bột có thể được kết hợp với điều khiển nhiệt độ tại chỗ và áp suất. Khi những biến nhiệt này thay đổi, các đỉnh nhiễu xạ quan sát thấy sẽ di chuyển liên tục để chỉ ra khoảng cách mạng lớn hơn hoặc thấp hơn khi đơn vị biến dạng. Điều này cho phép đo các số lượng như là bộ tăng tốc mở rộng nhiệt độ và mô đun mô-đun đẳng nhiệt độ, cũng như xác định phương trình đầy đủ về trạng thái của vật liệu.

[huuvinhp]

New Post has been published on THIẾT BỊ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

New Post has been published on http://thietbikhoahoccongnghe.com.vn/powder-diffraction.html

Powder diffraction

Phép nhiễu bột là một kỹ thuật khoa học sử dụng tia X, neutron hoặc nhiễu xạ điện tử trên các mẫu bột hoặc vi tinh thể để xác định cấu trúc vật liệu. [2] Dụng cụ dùng để thực hiện các phép đo bột như vậy được gọi là máy đo độ chiết suất bột.

Phép nhiễu bột tương phản với các kỹ thuật nhiễu xạ đơn tinh thể, làm việc tốt nhất với một tinh thể đơn đặt hàng tốt. Giải thích  Xem thêm: Chống nhiễu xạ Máy đo nhiễu xạ tạo ra sóng tại một tần số đã biết, được xác định bởi nguồn của chúng. Nguồn thường là tia X, bởi vì chúng là loại ánh sáng duy nhất với tần suất chính xác cho sự nhiễu xạ giữa các nguyên tử. Tuy nhiên, các electron và neutron cũng là những nguồn phổ biến, với tần số xác định bởi bước sóng de Broglie của chúng. Khi các sóng này đạt đến mẫu, các nguyên tử của mẫu hoạt động giống như một lưới nhiễu xạ, tạo ra các điểm sáng ở các góc đặc biệt. Bằng cách đo góc mà các điểm sáng xuất hiện, khoảng cách của lưới nhiễu xạ có thể được xác định bởi luật của Bragg. Bởi vì mẫu chính nó là lưới nhiễu xạ, khoảng cách này là khoảng cách nguyên tử.

Sự phân biệt giữa bột và nhiễu tinh thể đơn là mức độ kết cấu trong mẫu. Tinh thể đơn có kết cấu tối đa, và được cho là bất đẳng hướng. Ngược lại, trong nhiễu xạ bột, mọi hướng tinh thể có thể được thể hiện bằng nhau trong một mẫu bột, trường hợp đẳng hướng. PXRD hoạt động theo giả định rằng mẫu được sắp xếp ngẫu nhiên. Do đó, một số ý nghĩa thống kê số lượng các mặt phẳng của cấu trúc tinh thể sẽ ở đúng hướng để diffract các tia X. Do đó, mỗi mặt phẳng sẽ được biểu diễn trong tín hiệu. Trong thực tế, đôi khi cần thiết để xoay hướng mẫu để loại bỏ các ảnh hưởng của texturing và đạt được sự ngẫu nhiên thực sự.

Về mặt toán học, các tinh thể có thể được mô tả bởi một mạng lưới Bravais với một sự thường xuyên trong khoảng cách giữa các nguyên tử. Vì tính thường xuyên này, chúng ta có thể mô tả cấu trúc này bằng một cách khác nhau bằng cách sử dụng mạng lưới đối ứng, có liên quan đến cấu trúc ban đầu bằng một phép biến đổi Fourier. Không gian ba chiều này có thể được mô tả bằng các trục đối ứng x *, y *, và z * hoặc trong các tọa độ hình cầu q, φ *, và χ *. Trong nhiễu xạ bột, cường độ đồng nhất trên φ * và χ *, và chỉ còn lại q như là một số lượng đo lường quan trọng. Điều này là do trung bình định hướng làm cho không gian đối ứng ba chiều được nghiên cứu trong nhiễu tinh thể đơn được chiếu lên một chiều.

Thiết lập nhiễu xạ hai chiều với máy dò dẹt bằng phẳng  Khi bức xạ rải rác được thu thập trên một máy dò tấm phẳng, trung bình vòng quay dẫn đến các vòng nhiễu xạ xung quanh trục chùm, thay vì các điểm Laue rời rạc được quan sát thấy trong nhiễu tinh thể đơn. Góc giữa trục chùm và vòng được gọi là góc tán xạ và trong tinh thể học tia X luôn được biểu thị là 2θ (trong tán xạ ánh sáng nhìn thấy quy ước thường gọi nó là θ). Theo luật của Bragg, mỗi vòng tương ứng với một vectơ mạng lưới đối ứng đặc biệt G trong tinh thể mẫu. Điều này dẫn đến định nghĩa của vector tán xạ như sau:

Trong phương trình này, G là vector mạng lộn nhau, q là chiều dài của mạng lưới mạng lộn nhau, k là vector chuyển động lượng, θ là một nửa góc tán xạ, và λ là bước sóng của bức xạ. Dữ liệu nhiễu xạ bột thường được trình bày dưới dạng một diffractogram, trong đó cường độ nhiễu xạ, I, được biểu diễn dưới dạng hàm có góc tán xạ 2θ hoặc như là một hàm của chiều dài vector tán xạ. Biến sau có lợi thế là nhiễu xạ không còn phụ thuộc vào giá trị của bước sóng λ. Sự xuất hiện của các nguồn synchrotron đã mở rộng sự lựa chọn của bước sóng đáng kể. Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc so sánh các dữ liệu thu được với các bước sóng khác nhau, việc sử dụng q được khuyến khích và đạt được sự chấp nhận.

[huuvinhp]

New Post has been published on THIẾT BỊ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

New Post has been published on http://thietbikhoahoccongnghe.com.vn/mot-chieu.html

Một chiều 

Một chiều  Các nhóm đẳng số trong một chiều trong đó đối với tất cả các điểm tập hợp các hình ảnh dưới isometries được đóng cửa topologically là:

nhóm nhỏ C1 các nhóm của hai yếu tố tạo ra bởi một sự phản ánh tại một điểm; chúng có đẳng cấu với C2 các nhóm rời rạc vô hạn tạo ra bởi một bản dịch; chúng là đẳng cấu với Z, nhóm phụ của các số nguyên các nhóm rời rạc vô hạn tạo ra bởi một bản dịch và sự phản chiếu trong một điểm; chúng đồng đẳng với nhóm dihedral tổng quát của Z, Dih (Z), cũng được biểu hiện bởi D∞ (đó là một sản phẩm bán dẫn của Z và C2). nhóm tạo ra bởi tất cả các bản dịch (isomorphic với nhóm additive của số thực R); nhóm này không thể là nhóm đối xứng của một “mẫu”: nó sẽ đồng nhất, do đó cũng có thể được phản ánh. Tuy nhiên, trường vector một chiều đồng nhất có nhóm đối xứng này. nhóm tạo ra bởi tất cả các bản dịch và phản ánh tại các điểm; chúng có đẳng cấu với nhóm tứ diện tổng quát của R, Dih (R). Xem thêm các nhóm đối xứng trong một chiều.

Hai chiều  Lên đến conjugacy các nhóm điểm rời rạc trong không gian hai chiều là các lớp sau:

các nhóm cyclic C1, C2, C3, C4, … trong đó Cn bao gồm tất cả các phép quay quanh một điểm cố định bằng bội số của góc 360 ° / n các nhóm dihedral D1, D2, D3, D4, …, trong đó Dn (thứ tự 2n) bao gồm các phép quay trong Cn cùng với các phản xạ trong các trục n đi qua điểm cố định. C1 là nhóm nhỏ chỉ chứa hoạt động nhận dạng, xảy ra khi con số không có đối xứng, ví dụ như chữ F. C2 là nhóm đối xứng của chữ Z, C3 của một triskelion, C4 của một chữ vạn và C5, C6 … là các nhóm đối xứng của những hình chữ nhật tương tự với năm chữ, sáu, vv .. thay vì bốn.

D1 là nhóm 2 phần tử có chứa hoạt động nhận diện và một sự phản chiếu, xảy ra khi con số này chỉ có một trục đơn tính đối xứng song phương, ví dụ như chữ A.

D2, đẳng cấu với nhóm Klein bốn, là nhóm đối xứng của một hình chữ nhật không đều. Con số này có bốn hoạt động đối xứng: hoạt động nhận dạng, một trục quay hai chiều, và hai máy bay gương không tương đương.

D3, D4 vv là các nhóm đối xứng của các đa giác thông thường.

Các nhóm đối xứng thực tế trong mỗi trường hợp này có hai mức độ tự do cho tâm quay, và trong trường hợp các nhóm dihedral, một nữa cho các vị trí của gương.

Các nhóm đẳng số còn lại trong hai chiều với một điểm cố định, trong đó cho tất cả các điểm tập hợp các hình ảnh dưới isometries được đóng cửa topologically là:

các SO trực giao đặc biệt SO (2) bao gồm tất cả các vòng quay về một điểm cố định; nó còn được gọi là nhóm vòng tròn S1, nhóm đa nhân của các số phức của giá trị tuyệt đối 1. Nó là một nhóm đối xứng thích hợp của một vòng tròn và tương đương liên tục của Cn. Không có hình học hình học có nhóm đối xứng đầy đủ nhóm vòng tròn, nhưng đối với một trường vector mà nó có thể áp dụng (xem trường hợp ba chiều dưới đây). nhóm trực giao O (2) bao gồm tất cả các vòng xoay quanh điểm cố định và phản xạ qua bất kỳ trục nào qua điểm cố định đó. Đây là nhóm đối xứng của một vòng tròn. Nó còn được gọi là Dih (S1) vì nó là nhóm tổng quát của S1. Đối với các con số không bị giới hạn, các nhóm izometry bổ sung có thể bao gồm bản dịch; những cái khép kín là:

7 nhóm gạch 17 nhóm hình nền cho mỗi nhóm đối xứng trong một chiều, sự kết hợp của tất cả các đối xứng trong nhóm đó theo một hướng, và nhóm tất cả các bản dịch theo hướng vuông góc ditto với cũng phản ánh trong một dòng theo hướng đầu tiên

Ba chiều  Xem thêm: Các nhóm điểm trong ba chiều Lên đến conjugacy tập các nhóm điểm ba chiều bao gồm 7 chuỗi vô hạn, và 7 điểm riêng biệt. Trong kết tinh học chúng được giới hạn để tương thích với các đối xứng dịch thuật rời rạc của mạng lưới tinh thể. Hạn chế tinh thể của các gia đình vô hạn của các nhóm điểm chung cho kết quả là 32 nhóm điểm hình học (27 từ chuỗi vô hạn 7, và 5 trong số 7 điểm khác).

Các nhóm đối xứng liên tục có điểm cố định bao gồm:

sự đối xứng hình trụ mà không có một mặt phẳng đối xứng vuông góc với trục, điều này thường áp dụng cho một chai hình trụ đối xứng với một mặt phẳng cân đối vuông góc với trục cầu đối xứng Đối với các vật thể và các trường vô hướng, sự đối xứng hình trụ biểu thị các mặt phẳng phản xạ thẳng đứng. Tuy nhiên, đối với các trường vector, nó không: trong các tọa độ hình trụ đối với một số trục, có sự đối xứng này, nghĩa là chúng không phụ thuộc vào φ. Ngoài ra còn có đối xứng phản xạ nếu và chỉ nếu  = 0.

Đối với đối xứng hình cầu không có sự phân biệt như vậy, nó ngụ ý các mặt phẳng phản xạ.

Các nhóm đối xứng liên tục mà không có một điểm cố định bao gồm các trục có trục vít, chẳng hạn như một helix vô hạn. Xem thêm các phân nhóm của nhóm Euclide.

[huuvinhp]

New Post has been published on THIẾT BỊ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

New Post has been published on http://thietbikhoahoccongnghe.com.vn/nhom-doi-xung.html

Nhóm đối xứng

Trong lý thuyết nhóm, nhóm đối xứng của một đối tượng (hình ảnh, tín hiệu, vv) là nhóm của tất cả các biến đổi theo đó đối tượng không thay đổi với thành phần như là hoạt động của nhóm. Đối với không gian với một số liệu, nó là một phân nhóm nhóm izometry của không gian có liên quan. Nếu không có quy định khác, bài viết này xem xét các nhóm đối xứng trong hình học Euclide, nhưng khái niệm này cũng có thể được nghiên cứu trong các ngữ cảnh tổng quát như mở rộng dưới đây.

Giới thiệu Các “đối tượng” có thể là hình học hình học, hình ảnh và mẫu, chẳng hạn như mẫu hình nền. Định nghĩa có thể được thực hiện chính xác hơn bằng cách xác định hình ảnh hoặc mô hình có nghĩa là gì, ví dụ: chức năng của vị trí với các giá trị trong một bộ màu sắc. Đối với đối xứng của các vật thể vật lý, người ta cũng có thể muốn tính thành phần vật lý của chúng. Nhóm isometries của không gian gây ra một nhóm hành động vào các đối tượng trong đó.

Nhóm đối xứng đôi khi cũng được gọi là nhóm đối xứng đầy đủ để nhấn mạnh rằng nó bao gồm các đẳng hướng đảo hướng định hướng (như phản xạ, phản xạ trượt và các phép quay không đúng), theo đó con số này là bất biến. Nhóm con của isometries định hướng hướng (tức là các bản dịch, phép quay, và các thành phần của chúng) để lại mô hình bất biến được gọi là nhóm đối xứng thích hợp của nó. Nhóm đối xứng thích hợp của một đối tượng bằng với nhóm đối xứng đầy đủ của nó nếu và chỉ khi đối tượng là chiral (và do đó không có isometries đảo hướng, theo đó nó là bất biến).

Bất kỳ nhóm đối xứng nào có các phần tử có một điểm cố định chung, đúng với tất cả các nhóm đối xứng hữu hạn và cho các nhóm đối xứng của các con số bị giới hạn, có thể được biểu diễn dưới dạng một nhóm con của nhóm trực giao O (n) bằng cách chọn nguồn gốc là một điểm cố định. Nhóm đối xứng thích hợp sau đó là một phân nhóm của SO trực giao đặc biệt (n), và do đó được gọi là nhóm quay của hình.

Một nhóm đối xứng rời rạc là một nhóm đối xứng sao cho mỗi điểm của không gian tập hợp các hình ảnh của điểm dưới isometries trong nhóm đối xứng là một tập rời rạc. Số lượng các phần tử trong nhóm có thể là hữu hạn hoặc vô hạn.

Các nhóm đối xứng rời nhau có ba loại: (1) các nhóm điểm hữu hạn, bao gồm chỉ các phép quay, phản xạ, đảo ngược và rotoinversion – chúng chỉ là các phân nhóm hữu hạn của O (n), (2) nhóm mạng vô hạn, bao gồm chỉ các bản dịch, và (3) các nhóm không gian vô hạn kết hợp các phần tử của cả hai loại trước và cũng có thể bao gồm các phép biến đổi phụ như sự dịch chuyển vít và phản chiếu trơn trượt. Ngoài ra còn có các nhóm đối xứng liên tục, trong đó có các phép quay các góc nhỏ tùy ý hoặc các bản dịch có khoảng cách tùy ý. Nhóm của tất cả các đối xứng của một hình cầu O (3) là một ví dụ về điều này, và nói chung các nhóm đối xứng liên tục này được nghiên cứu như các nhóm Lie. Với sự phân loại các phân nhóm của nhóm Euclidean tương ứng với phân loại các nhóm đối xứng.

Hai hình học hình học được coi là có cùng một kiểu đối xứng nếu các nhóm đối xứng của chúng là các phân nhóm liên hợp của nhóm Euclide E (n) (nhóm izometry của Rn), trong đó hai phân nhóm H1, H2 của nhóm G là liên hợp, nếu có tồn tại g ∈ G sao cho H1 = g-1H2g. Ví dụ:

hai hình 3D có đối xứng gương, nhưng đối với các máy bay gương khác nhau. hai hình 3D có đối xứng xoay 3 lần, nhưng đối với các trục khác nhau. hai mẫu 2D có đối xứng chuyển đổi, mỗi hướng theo một hướng; hai vectơ dịch có chiều dài giống nhau nhưng có một hướng khác nhau. Khi xem xét các nhóm đẳng số, người ta có thể hạn chế mình với những nơi mà đối với tất cả các điểm, tập hợp các hình ảnh dưới isometries được đóng cửa topo. Điều này bao gồm tất cả các nhóm izometric rời rạc và những người có liên quan đến các đối xứng liên tục, nhưng loại trừ một nhóm các bản dịch bằng số hợp lý. Một “nhân vật” với nhóm đối xứng này không thể vẽ được và chi tiết tốt đẹp một cách tùy tiện, không có sự đồng nhất thực sự.

Các nhóm đối xứng nói chung  Xem thêm: Automorphism Trong các ngữ cảnh rộng hơn, một nhóm đối xứng có thể là bất kỳ nhóm chuyển đổi nào, hoặc nhóm automorphism. Một khi chúng ta biết được cấu trúc toán học nào chúng ta quan tâm, chúng ta sẽ có thể xác định được bản đồ nào giữ gìn cấu trúc. Ngược lại, chỉ định đối xứng có thể xác định cấu trúc, hoặc ít nhất là làm rõ ý nghĩa của một ngôn ngữ hình học bất biến, trong đó để thảo luận về nó; đây là một cách nhìn vào chương trình Erlangen.

Ví dụ, các nhóm automorphism của một số mô hình hình học hữu hạn không phải là “các nhóm đối xứng” theo nghĩa thông thường, mặc dù chúng bảo vệ đối xứng. Họ làm điều này bằng cách bảo vệ các gia đình của các điểm-điểm chứ không phải là điểm-bộ (hoặc “đối tượng”) mình.

Giống như trên, nhóm automorphisms của không gian gây ra một nhóm hành động trên các đối tượng trong đó.

Đối với một hình học được cho trong một không gian hình học nhất định, hãy xem xét mối quan hệ tương đương sau đây: hai automorphisms của không gian tương đương nếu và chỉ khi hai hình ảnh của hình là giống nhau (ở đây “giống nhau” không có nghĩa là một cái gì đó như ví dụ ” cũng như dịch và xoay vòng “, nhưng nó có nghĩa là” giống hệt nhau “). Sau đó, lớp tương đương của nhận dạng là nhóm đối xứng của hình, và mỗi lớp tương đương tương ứng với một phiên bản đẳng cấu của hình.

Có một bijection giữa mỗi cặp các lớp tương đương: sự nghịch đảo của một đại diện của lớp tương đương đầu tiên, bao gồm một đại diện của thứ hai.

Trong trường hợp một nhóm automorphism hữu hạn của toàn bộ không gian, thứ tự của nó là thứ tự của nhóm đối xứng của hình nhân với số phiên bản đẳng cấu của hình.

Ví dụ:

Isometries của máy bay Euclidean, hình ảnh là một hình chữ nhật: có vô số các lớp tương đương; mỗi cái chứa 4 isometries. Không gian là một khối với Euclidean số liệu; các số liệu bao gồm các khối có cùng kích thước với không gian, với màu sắc hoặc hoa văn trên khuôn mặt; automorphisms của không gian là 48 isometries; hình này là một khối lập phương có một mặt có màu khác; con số này có một nhóm đối xứng của 8 isometries, có 6 lớp tương đương của 8 isometries, cho 6 phiên bản đẳng cấu của hình. So sánh định lý của Lagrange (nhóm lý thuyết) và bằng chứng của nó.

[huuvinhp]

New Post has been published on THIẾT BỊ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

New Post has been published on http://thietbikhoahoccongnghe.com.vn/giai-thuong-nobel-lien-quan-den-tinh-hoc-x-quang.html

Giải thưởng Nobel liên quan đến tinh thể học X-quang 

Giải thưởng Nobel liên quan đến tinh thể học X-quang 

[hide]Year Laureate Prize Rationale 1914 Max von Laue Physics “For his discovery of the diffraction of X-rays by crystals”,[121] an important step in the development of X-ray spectroscopy. 1915 William Henry Bragg Physics “For their services in the analysis of crystal structure by means of X-rays”,[122] 1915 William Lawrence Bragg Physics “For their services in the analysis of crystal structure by means of X-rays”,[122] 1962 Max F. Perutz Chemistry “for their studies of the structures of globular proteins“[123] 1962 John C. Kendrew Chemistry “for their studies of the structures of globular proteins“[123] 1962 James Dewey Watson Medicine “For their discoveries concerning the molecular structure of nucleic acids and its significance for information transfer in living material”[124] 1962 Francis Harry Compton Crick Medicine “For their discoveries concerning the molecular structure of nucleic acids and its significance for information transfer in living material”[124] 1962 Maurice Hugh Frederick Wilkins Medicine “For their discoveries concerning the molecular structure of nucleic acids and its significance for information transfer in living material”[124] 1964 Dorothy Hodgkin Chemistry “For her determinations by X-ray techniques of the structures of important biochemical substances”[125] 1972 Stanford Moore Chemistry “For their contribution to the understanding of the connection between chemical structure and catalytic activity of the active centre of the ribonuclease molecule”[126] 1972 William H. Stein Chemistry “For their contribution to the understanding of the connection between chemical structure and catalytic activity of the active centre of the ribonuclease molecule”[126] 1976 William N. Lipscomb Chemistry “For his studies on the structure of boranes illuminating problems of chemical bonding”[127] 1985 Jerome Karle Chemistry “For their outstanding achievements in developing direct methods for the determination of crystal structures”[128] 1985 Herbert A. Hauptman Chemistry “For their outstanding achievements in developing direct methods for the determination of crystal structures”[128] 1988 Johann Deisenhofer Chemistry “For their determination of the three-dimensional structure of a photosynthetic reaction centre“[129] 1988 Hartmut Michel Chemistry “For their determination of the three-dimensional structure of a photosynthetic reaction centre“[129] 1988 Robert Huber Chemistry “For their determination of the three-dimensional structure of a photosynthetic reaction centre“[129] 1997 John E. Walker Chemistry “For their elucidation of the enzymatic mechanism underlying the synthesis of adenosine triphosphate (ATP)”[130] 2003 Roderick MacKinnon Chemistry “For discoveries concerning channels in cell membranes […] for structural and mechanistic studies of ion channels“[131] 2003 Peter Agre Chemistry “For discoveries concerning channels in cell membranes […] for the discovery of water channels“[131] 2006 Roger D. Kornberg Chemistry “For his studies of the molecular basis of eukaryotic transcription“[132] 2009 Ada E. Yonath Chemistry “For studies of the structure and function of the ribosome“[133] 2009 Thomas A. Steitz Chemistry “For studies of the structure and function of the ribosome“[133] 2009 Venkatraman Ramakrishnan Chemistry “For studies of the structure and function of the ribosome“[133]

Ứng dụng nhiễu xạ tia X  Nhiễu xạ tia X có nhiều ứng dụng khác nhau về hóa học, sinh hóa, vật lý, vật chất và khoa học khoáng vật học. Laue nói rằng “đã mở rộng sức mạnh của cấu trúc phút phục vụ gấp 10 nghìn lần so với kính hiển vi quang học. Sự nhiễu xạ tia X sản xuất kính hiển vi với độ phân giải nguyên tử cho thấy các nguyên tử và sự phân bố electron của chúng. Nhiễu xạ tia X, nhiễu xạ electron và nhiễu xạ neutron cung cấp thông tin về cấu trúc của vật chất, tinh thể và không tinh thể ở mức nguyên tử và phân tử. Ngoài ra, chúng được gắn liền với các tính chất của tất cả các vật liệu, vô cơ, hữu cơ hoặc sinh học. Do tầm quan trọng của nhiễu xạ và sự đa dạng của ứng dụng nhiễu xạ bằng tinh thể, một số lượng lớn giải Nobel đã được trình bày cho các nghiên cứu liên quan đến tia X. 

X-quang phương pháp điều tra của thuốc  Nhiễm xạ tia X được sử dụng để xác định các thuốc kháng sinh như: 8 β-lactam (ampicillin sodium, penicillin G procaine, cefalexin, ampicillin trihydrate, benzathine penicillin, benzylpenicillin natri, cefotaxime sodium, ceftriaxone sodium), ba tetracycline (doxycycline hydrochloride , oxytetracycline dehydrate, tetracycline hydrochloride) và hai thuốc kháng sinh macrolide (azithromycin, erythromycin estolate). Mỗi loại thuốc này đều có một mô hình XRD duy nhất làm cho việc nhận dạng của họ có thể xảy ra. 

X-quang phương pháp điều tra sợi dệt và polyme  Việc giám định pháp lý về bất kỳ dấu vết nào được dựa trên nguyên tắc trao đổi của Locard. Điều này nói rằng mỗi tiếp xúc sẽ để lại dấu vết. Trên thực tế, mặc dù đã có sự chuyển giao vật liệu nhưng có thể không thể phát hiện được, bởi vì số lượng chuyển nhượng rất nhỏ  Sợi dệt là hỗn hợp các chất tinh thể và vô định hình. Do đó phép đo mức độ tinh thể cho dữ liệu hữu ích trong việc xác định đặc tính của các sợi bằng cách sử dụng phương pháp nhiễu xạ tia X. Đã có thông báo rằng nhiễu xạ tia X được sử dụng để xác định một tinh thể “crystalline” đã được tìm thấy trên ghế. Các tiền gửi đã được tìm thấy là vô định hình, nhưng mô hình nhiễu xạ hiện tại phù hợp với polymethylmethacrylate. Phổ tử khối Pyrolysis sau đó xác định khoản tiền gửi đó là polymethylcyanoacrylaon của các thông số tinh thể Boin 

X-quang phương pháp điều tra xương  Hiller đã điều tra các ảnh hưởng của việc đốt nóng và đốt khoáng vật xương bằng kỹ thuật XRD. Các mẫu xương được gia nhiệt ở nhiệt độ 500, 700 và 900C trong 15 phút và 45 phút. Các kết quả cho thấy các tinh thể xương bắt đầu thay đổi trong 15 phút đầu tiên sưởi ấm ở 500 C0 trở lên. Ở nhiệt độ cao hơn, độ dày và hình dạng của tinh thể xương có vẻ ổn định, nhưng khi các mẫu được nung nóng ở nhiệt độ thấp hơn hoặc trong thời gian ngắn hơn, các dấu vết XRD cho thấy những thay đổi cực kỳ trong các thông số tinh thể

[huuvinhp]

New Post has been published on THIẾT BỊ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

New Post has been published on http://thietbikhoahoccongnghe.com.vn/ly-thuyet-nhieu-xa.html

Lý thuyết nhiễu xạ

Lý thuyết nhiễu xạ Thông tin thêm: Thuyết nhiễu xạ và nhiễu xạ Bragg Mục tiêu chính của tinh thể học tia X là xác định mật độ của các điện tử f (r) trong tinh thể, trong đó r đại diện cho vector vị trí ba chiều trong tinh thể. Để làm điều này, tán xạ tia X được sử dụng để thu thập dữ liệu về biến đổi Fourier F (q) của nó, được đảo ngược toán học để có được mật độ xác định trong không gian thực, sử dụng công thức

nơi tách rời được lấy qua tất cả các giá trị của q. Vectơ ba chiều thực q đại diện cho một điểm trong không gian đối ứng, tức là với dao động đặc biệt trong mật độ electron khi di chuyển theo hướng trong đó q điểm. Chiều dài q tương ứng với 2 \ displaystyle \ pi \ pi chia cho bước sóng dao động. Công thức tương ứng cho một biến đổi Fourier sẽ được sử dụng dưới đây

nơi tích phân được tổng kết trên tất cả các giá trị có thể có của vectơ vị trí r bên trong tinh thể.

Phép biến đổi Fourier F (q) nói chung là một số phức, và do đó có cường độ | F (q) | và một pha φ (q) liên quan bởi phương trình

Các cường độ của các phản xạ quan sát được trong nhiễu xạ tia X cho chúng ta cường độ | F (q) | nhưng không phải là các pha φ (q). Để có được các pha, các phản xạ đầy đủ được thu thập với những thay đổi đã biết đối với sự tán xạ, hoặc bằng cách điều chế bước sóng qua một cạnh hấp thụ nhất định hoặc bằng cách thêm các nguyên tử kim loại tán xạ mạnh (tức là, electron-dày đặc) như thủy ngân. Kết hợp cường độ và pha tạo ra biến đổi Fourier đầy đủ F (q), có thể đảo ngược để lấy mật độ electron f (r).

Tinh thể thường được lý tưởng hóa như là một hệ tuần hoàn hoàn hảo. Trong trường hợp lý tưởng đó, các nguyên tử được định vị trên lưới hoàn hảo, mật độ electron là hoàn toàn tuần hoàn, và biến đổi Fourier F (q) là zero, ngoại trừ khi q thuộc mạng lưới lẫn nhau (cái gọi là đỉnh Bragg). Tuy nhiên, trong thực tế, tinh thể không hoàn toàn tuần hoàn; các nguyên tử rung về vị trí trung bình của chúng, và có thể có nhiều loại rối loạn khác nhau như mosaicity, dislocations, các khuyết điểm khác nhau, và sự không đồng nhất trong sự hình thành các phân tử kết tinh. Do đó, các đỉnh núi Bragg có chiều rộng hữu hạn và có thể có tán xạ khuếch tán đáng kể, liên tục của các tia X nằm rải rác nằm giữa đỉnh núi Bragg.

Sự hiểu biết trực quan theo luật của Bragg  Sự hiểu biết trực quan về nhiễu xạ tia X có thể thu được từ mô hình nhiễu xạ Bragg. Trong mô hình này, một sự phản chiếu nhất định có liên quan đến một tập hợp các miếng cách nhau đều xuyên qua tinh thể, thường đi qua các trung tâm của các nguyên tử trong lưới tinh thể. Định hướng của một tập hợp các tấm đặc biệt được xác định bởi ba chỉ số của Miller (h, k, l), và để khoảng cách của chúng được chú ý bởi d. William Lawrence Bragg đề xuất một mô hình trong đó các tia X tới được phân tán theo gương (gương) từ mỗi mặt phẳng; từ giả thuyết này, các tia X nằm rải rác từ các mặt phẳng kế tiếp sẽ kết hợp sự can thiệp xây dựng (xây dựng) khi góc θ giữa mặt phẳng và tia X dẫn đến sự khác biệt chiều dài đường dẫn là một số nguyên n của bước sóng tia X λ .

Sự phản xạ được lập chỉ mục khi chỉ số Miller của nó (hoặc, chính xác hơn, các thành phần vectơ mạng lộn nhau) đã được xác định từ bước sóng và góc tán xạ 2θ. Lập chỉ mục như vậy cho phép các tham số ô-unit, độ dài và góc của tế bào đơn, cũng như nhóm không gian của nó. Vì luật của Bragg không giải thích cường độ tương đối của các phản xạ, tuy nhiên, nói chung là không đủ để giải quyết sự sắp xếp các nguyên tử bên trong tế bào đơn vị; cho rằng, một phương pháp biến đổi Fourier phải được thực hiện.

Scattering như là một biến đổi Fourier  Chùm tia X tới có một phân cực và phải được biểu diễn như là một sóng vector; tuy nhiên, để đơn giản, hãy để nó được biểu diễn ở đây như một làn sóng vô hướng. Chúng ta cũng bỏ qua sự phức tạp của sự phụ thuộc thời gian của sóng và chỉ tập trung vào sự phụ thuộc không gian của sóng. Các sóng phẳng có thể được biểu diễn bởi một sóng vector, và do đó sức mạnh của sóng tới tại thời điểm t = 0 được cho bởi

Ở vị trí r trong mẫu, hãy để có một mật độ của scatterers f (r); những người tán xạ phải tạo ra một làn sóng hình cầu phân tán của biên độ tỉ lệ thuận với biên độ địa phương của sóng tới với số lượng các bộ tán xạ trong một thể tích nhỏ dV về r

trong đó S là hằng số tỷ lệ.

Chúng ta hãy xem xét các phần của sóng phân tán mà để lại với một vector sóng đi của kout và tấn công màn hình ở màn hình. Vì không mất năng lượng (đàn hồi, không tán sắc không đều), các bước sóng giống như độ lớn của sóng vectơ | kin | = | kout |. Từ thời điểm photon rải rác ở r cho đến khi nó được hấp thụ ở màn chắn, photon trải qua một sự thay đổi trong pha

Các bức xạ ròng đến rscreen là tổng của tất cả các sóng nằm rải rác khắp tinh thể

có thể được viết như là một biến đổi Fourier

nơi q = kout – kin. Đo cường độ của sự phản xạ sẽ là hình vuông của biên độ này