Vols estar al dia? Subscriu-te al nostre newsletter. 1 E-mail cada 2 Mesos! |
 |
(Part de) l'equip involucrat en la instal·lació de XAIRA reunit a la cabina de control de la línia de llum per celebrar l'assoliment d'aquesta fita.
Cerdanyola del Vallès, 22 de desembre 2023 Durant els darrers dos mesos, els esforços més importants a la línia de llum línia de llum XAIRA s'han concentrat en la instal·lació de l'estació final, on es col·loca la mostra que es vol analitzar amb la llum de sincrotró. La instal·lació incloïa tota la instrumentació necessària per al posicionament de la mostra i el registre de les dades de difracció. Anteriorment, també s'havia posat a punt la part òptica de la línia de llum, encarregada de filtrar els raigs X de la llum de sincrotró produïda pel dispositiu d'inserció (la font de llum de XAIRA dins l'accelerador d’ALBA) i d’enfocar-los a la posició on es troba situada la mostra.
Gràcies a tot aquest treball previ, el primer de desembre es va il·luminar amb el feix de raigs X un cristall de lisozim de clara d'ou de gallina, donant lloc a la primera difracció d’una proteïna a XAIRA. Per recollir dades d'oscil·lació, la mostra, que es manté en un difractòmetre, es va fer girar durant la presa de dades. El difractòmetre de XAIRA és un conjunt de plataformes motoritzades d'alta precisió combinat amb un goniòmetre amb rodament d’aire o heli comprimit. Ha estat dissenyat i construït a ALBA i la seva finalitat és mantenir la mostra dins del recorregut del feix de llum amb un alt nivell de precisió, fins i tot quan gira a velocitats d'una volta per segon o inclús superiors.
Vista de prop de l'entorn de mostra. El lloc on es fixa la mostra és al centre, a sobre del difractòmetre. Al costat, la boca per on surt el corrent de nitrogen gas fred, per mantenir la mostra en condicions criogèniques. A la dreta de la mostra, hi ha el sistema de visualització de la mostra. A l'esquerra, el detector (darrere de la coberta de llistons) i el sistema de diagnòstic del feix.
Les dades de difracció es van prendre amb el detector d'última generació de XAIRA, un detector de matriu de píxels híbrid Eiger2 XE 9M, a 100 Hz (és a dir, 100 fotogrames per segon, fet que significa 1 fotograma cada 0,01 segons). Per completar tot l'experiment es van trigar només 36 segons, durant els quals es van recollir 3600 imatges (uns 8 GB de dades). A continuació, les dades es van processar mitjançant el sistema de processament ràpid de dades de la línia de llum.
Primer experiment de difracció. a) Imatge del cristall de lisozim, tal com es veu amb el sistema de visualització de mostres. La creu vermella indica el lloc on la mostra es solapa amb el camí que fa el feix de llum. b) Detall d'un dels 3600 fotogrames recollits en aquest experiment. Els punts de difracció es mostren en contrast amb el fons. c) Instantània del mapa de densitat d'electrons (2σ 2Fo-Fc en blau, F0-Fc en verd/vermell) obtingut a partir de les dades de l'experiment per substitució molecular, mostrant un bon ajust del model de proteïna polialanina (PDB id 5L9J) i un alt nivell de detall de les cadenes laterals de triptòfan i tirosina (densitats verdes, no modelat).
En més proves fetes els dies següents, també es va aconseguir una recollida de dades ultraràpida. En aquestes proves es van recollir conjunts de dades complets (oscil·lació de 360º) en temps tan curts com 1 segon, a més de realitzar altres recopilacions a 500 Hz i 1000 Hz (1 fotograma cada 0,002 o 0,001 segons). Perquè aquests experiments tinguin èxit, es requereix un alt flux de fotons. A XAIRA, això es pot aconseguir gràcies als cristalls multicapa del seu monocromador (també un nou disseny fet a ALBA), capaços de produir fluxos de feix més grans que 1013 fotons per segon.
Ara, l'equip de XAIRA està treballant en la instal·lació de la primera part de la cambra d'heli que tancarà tota l'estació final, fent possible mantenir una atmosfera d'heli al voltant de la mostra i fins al detector. Aquest entorn reduirà considerablement el soroll de fons registrat al detector mentre es manté el senyal de difracció de la mostra, cosa que permetrà obtenir dades encara millors.
Després de l’èxit de la primera difracció, la fita següent serà finalitzar les instal·lacions a la Cabina Experimental de XAIRA i començar a analitzar mostres de prova d'usuaris col·laboradors.
Aquest projecte està cofinançat pel Fons Europeu de Desenvolupament Regional (FEDER) dins el Programa Operatiu Plurirregional d'Espanya (anterior Creixement Intel·ligent) 2014-2020.
