用于真空紫外（VUV）或更短波长圆二色性光谱学的方法和设备。一种高效真空紫外圆二色性分光计被提供；该分光计适合于实验室使用或用于综合进同步加速器辐射设施的射束线中。在一个实施例中，光谱圆二色性仪器被提供；该仪器被这样配置，以便使圆二色性数据能对光的多种波长同时被获得。该仪器还可以被配置成在至少一部分真空紫外波长区中操作。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】用于真空紫外（VUV）或更短波长圆二色性光谱学的方法和设备。一种高效真空紫外圆二色性分光计被提供；该分光计适合于实验室使用或用于综合进同步加速器辐射设施的射束线中。在一个实施例中，光谱圆二色性仪器被提供；该仪器被这样配置，以便使圆二色性数据能对光的多种波长同时被获得。该仪器还可以被配置成在至少一部分真空紫外波长区中操作。【专利说明】用于真空紫外或更短波长圆二色性光谱学的方法和设备
本公开涉及偏振光谱学领域。更具体地说，本公开提供一种装置，借助该装置可以在真空紫外(VUV)中进行圆二色性(CD)测量。在一个实施例中，高效实验室规模VUV CD分光计被提供。按本文所使用，真空紫外(VUV)光，一般包含约190nm和更短波长的光的波长。
技术介绍
当光通过旋光性(如，手性)分子的溶液时，左旋和右旋圆偏振分量以不同速度穿越溶液，并被该溶液按不同程度吸收。有差别的传播速度导致光学旋转(OR)的效应，该效应能够借助光学旋转色散(0RD)，通过测量偏振平面的旋转而被探测。在吸收频带附近，圆二色性(CD)光谱学测量左旋和右旋圆偏振光被物质的不同吸收。两种方法已经成功地用于表征含有旋光性分子的溶液的性质。除了对固有手性敏感之外，ORD和CD还对复杂分子的不同构造敏感。结果是，CD光谱学的最丰富的应用之一是可溶蛋白质二级结构的研究。光学旋转和圆二色性有相同的基本原因，并通过Kramers-Kronig积分彼此相关联。定义圆双折射(CB)为光学旋转的两倍，则复数广义圆延迟能够被定义为:C=CB_iCD 方程式 I这里CB和⑶是波长的函数。方程式I的形式和它服从的Kramers-Kronig关系，常见于材料的(各向同性)光学色散n-1k，这里n是材料的折射率，而k是消光系数。该n和k服从Kramers-Kronig关系,意味着折射率的波长依赖性可由材料的吸收确定，反之亦然。同样，该CB和⑶通过Kramers-Kronig积分相关联,意味着在所有波长或能量之一上的全部知识，确定在另一个上的全部知识。但是，实际的实验，是在有限的波长范围上发生的，而ORD和CD光谱学有不同的优点，与探查的波长范围有关。虽然ORD光谱能够在远离造成ORD效应的吸收频带上被确定，但CD光谱直接探测该频带，因而被认为更灵敏和光谱上“致密”。在ORD光谱学中，与给定吸收频带相关联的信息，一般扩展在大能量范围上。结果是，在给定波长范围中的ORD光谱，含有来自多个吸收频带的重叠贡献。相反，对CD光谱学，由于单个吸收频带被定位在更小能量范围内，导致该信息在被测量特性之间少得多的重叠。如果吸收区在实验上是易接近的，则CD光谱学一般是更可取的技术，因为它更直接地探测待测量物质的旋光性的基本“原因”。在可溶蛋白质的情形下，分子的二级结构导致溶液的旋光性，而不同类型的二级结构。诸如a -螺旋、折叠片(beta sheet)、聚脯氨酸_11螺旋等等，在CD光谱中引起性质不同的特性。造成蛋白质CD的电子频带，大多驻留在紫外光中。a-螺旋结构一般涉及的频带，以?222、208、192、175、160和140nm为中心。其间，折叠片结构在?215、198、175和168nm上有较弱的频带。折叠片几何的变化，导致对CD光谱更多的修改。聚脯氨酸-11螺旋已经观察到226nm和206nm附近的频带，并引起类似于那些先前表征为“无序”的蛋白质光谱的光谱。在所有情形下，其他频带可以存在，但仍然有待观察和/或识别。紫外波长区可以被认为由两种不同的段组成:从?190_400nm的近UV区，以及190nm以下的“远-UV”或真空紫外(VUV)区。常用的⑶分光计，操作上被限制在向下到约190nm。使CD研究扩展进VUV中的主要动机，是在更短波长上有另外的吸收频带存在。作为这些补充特性的后果，VUV CD光谱相对于它们的更长波长一方，本性上具有增加的信息内容。虽然传统的CD仪器常常被限制用于确定溶液中存在的a-螺旋结构的量，但VUV CD系统能提取大批二级分量成分。此外，这些强大的系统，还能够提供构造变化的深入了解，诸如与二级结构无关的折叠态。重要的是要指出，这种信息增强不简单地是由于“数据越多越好”的辩论；改进的能力是VUV中存在另外的吸收频带的直接后果。VUV中的光学研究，由于大多数材料在该区中的本征吸收，是难以进行的。这种现象，排除了传统的更长波长光学仪器的简单延伸或修改，以促进在这些能量上的操作。为在VUV中达到高效的光学性能，一种仪器必须明确地被设计成这样做。具体地说，常用光学系统被设计成操作在大气条件中，并除别的外，通常缺乏在这些更短波长上操作所要求的受控环境。VUV辐射被氧和潮气二者强烈吸收；因此，这些物质必须维持在足够低的水平，以便许可VUV光子通过仪器的光路透射。试图借助无吸收气体的简单冲洗，以到达更短波长，一般得到不良的结果。此外，否则适合于近UV或可见光波长操作的透射式光学部件，照惯例在VUV中强烈吸收。所以，必须代之以采用反射式元件，极大地限制设计选项。结果是，要在VUV光学仪器中达到高的光学通过量，是比较困难的。除了早期 Johnson 的工作(Johnson W.C.(1971), “A circular dichroismspectrometer for the vacuum ultraviolet，，。Rev.Sc1.1nstrum.42 (9): 1283-1286),向着研发专用的、高效的VUV CD仪器的进展已经受到限制。今天市场上的台式系统(benchtop system),被设计成操作在近UV或更长波长上。若干种这些系统,在把能力扩展进VUV的努力中，提供过分简单化的冲洗功能。但是实际上不良的数据质量，限制这些仪器在近似185nm以上的波长上操作。大多数已有的有能力的VUV⑶系统,是被集成进同步加速器福射(synchrotronradiation (SR))射束线中的那些系统。这种仪器在1980年代和1990年代的出现，给⑶数据质量和信息内容带来极大增强。然而这些改进，大部分是SR源惊人的强度的成果，而不是仪器设计中的基本进展。作为这些研发的后果，对VUV-⑶光谱学的兴趣显著增长，导致该技术的若干新射束线的试运转，以及应用的数不清的确认。SR-CD系统是强大的，但缺点也是显然的:同步加速器设施庞大且格外昂贵，以致使进入严重受限。由此可见，研发不要求同步加速器辐射，但高效、高通过量的实验室规模VUV CD分光计，具有巨大好处。这样的仪器将使蛋白质的高通过量结构研究，变得广泛可用，从而为加速在结构蛋白质组学(structural proteomics)中的发现,仓Il造新的机会。
技术实现思路
本文的公开内容涉及光谱学领域。在一个实施例中，一种高效的台式VUV⑶分光计被提供；该分光计适合于实验室使用，或在同步加速器辐射设施上集成进射束线中。在一个实施例中，光谱圆二色性仪器被提供。该仪器可以包括:光源，它产生由多种波长的光组成的多波长光束；光谱圆二色性仪器的区，用于放置样本，通过使样本对多波长光束曝光，从该区获得圆二色性测量；补偿器，与该多波长光束光学耦合，该补偿器向多波长光束提供圆偏振分量；光学兀件，与该多波长光束稱合，该光本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光谱圆二色性仪器，包括：光源，它产生由多种波长的光组成的多波长光束；该光谱圆二色性仪器用于放置样本的区，通过使样本曝光于多波长光束，圆二色性测量将被从该区获得；补偿器，光学上与该多波长光束耦合，该补偿器在多波长光束的两个正交偏振分量之间引进相位差；光学元件，与该多波长光束耦合，该光学元件选择该多波长光束的线偏振分量；和检测器，与该多波长光束耦合，用于提供该样本的圆二色性测量，该仪器能同时为多种波长提供圆二色性测量。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·沃尔什，A·T·海依士，D·A·哈瑞森，
申请(专利权)人：VUV分析股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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