Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Strukturen kristallklar darstellen

06.07.2005


Das Wissen zu dreidimensionalen Strukturen wichtiger Makromoleküle wie beispielsweise Proteine ist in der biologischen Forschung von wesentlicher Bedeutung. Die Röntgen-Kristallographie liefert die Struktur vieler solcher Moleküle, da bei den am Prozess beteiligten Röntgen-Detektoren Fortschritte erzielt werden.


Kristallstrukturen werden durch Röntgen-Beugungsverfahren bestimmt. Wenn ein Röntgenstrahl auf ein kristallines Gitter trifft, wird der Strahl gemäß der atomaren Struktur des Gitters zerstreut. Die Produktion von Röntgenstrahlen für dieses Verfahren hat sich durch die Entwicklung des Synchrotrons bedeutend verbessert. Ein Synchrotron ist ein ringförmiger Teilchenbeschleuniger, der elektrische Felder zur Beschleuigung der geladenen Teilchen nutzt und Magnetfelder einsetzt, um diese in eine ringförmige Bahn zur Erzeugung von Röntgenstrahlen zu leiten. Wenn diese zerstreut werden, ist ein adäquates Erkennungssystem erforderlich.

Röntgenstrahlen-Detektoren haben sich von geräuschvollen fotografischen Filmen in schnelle, automatische ladungsgekoppelte Bauelemente (Charge-Coupled Devices - CCD) entwickelt. Man fand jedoch heraus, dass Fotoleiter selbst den CCD bedeutend überlegen sind. Unter Einsatz des Fotoleiters Selenium wurde ein Röntgenstrahlen-Detektor entwickelt, der auf der direkten Umwandlung von Röntgenstrahlen in Ladungen basiert. Bei den Fotoleitern handelt es sich um Halbleiter.Im Dunkeln sind diese Materialien Isolatoren, unter Lichteinfluss werden sie allerdings tatsächlich zu elektrischen Leitern.


Wenn Licht- oder Röntgenphotonen absorbiert werden, stimuliert die Energie des eintreffenden Photons die Elektronen im Fotoleiter bis zu einem Zustand, der auch als Leitungsband bezeichnet wird. In der Gegenwart eines elektrischen Feldes bewegen sich die Elektronen im Leitungsband entlang der elektrischen Feldlinien.So können die freigegebenen Ladungen durch die Absorption von Licht oder Röntgenstrahlen gesammelt werden, indem eine Spannung auf einen Teil des fotoleitenden Materials gelegt wird. Die Ladungssammlung reproduziert das Röntgenbild.

Die Eigenschaften des Detektors haben sich als außergewöhnlich erwiesen. Der Lärm ist minimal und die Sensitivität ist hoch. Er ist extreme effizient und man geht davon aus, dass er die Bestimmung umfangreicher Strukturen in Rekordzeit ermöglichen wird. Der Detektor kann in Forschungsinstituten, die mit Synchrotronen arbeiten, aber auch in privaten Laboratorien eingesetzt werden und könnte sich als leistungsstarkes Tool zur Erklärung von Strukturen erweisen.

Dr. Jules Hendrix | ctm
Weitere Informationen:
http://www.marresearch.com/

Weitere Berichte zu: Elektron Leitungsband Röntgenstrahl Synchrotron

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Heiß & kalt – Gegensätze ziehen sich an
25.04.2017 | Universität Wien

nachricht Astronomen-Team findet Himmelskörper mit „Schmauchspuren“
25.04.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Latest News

Wireless power can drive tiny electronic devices in the GI tract

28.04.2017 | Medical Engineering

Ice cave in Transylvania yields window into region's past

28.04.2017 | Earth Sciences

Nose2Brain – Better Therapy for Multiple Sclerosis

28.04.2017 | Life Sciences