一．什么是单晶

所谓单晶，即结晶体内部的微粒在三维空间呈有规律地、周期性地排列，或者说晶体的整体在三维方向上由同一空间格子构成，整个晶体中质点在空间的排列为长程由序。单晶有以下性质：均匀性、各向异性、固定熔点、规则外形、对称性等。

二．硅单晶基础知识

晶向——通过晶体中原子的中心的不同方向的原子列。反应单晶表面就是棱线、包线。

晶向偏离度——晶体的轴与晶体方向不吻合时，其偏离的角度。

位错——晶体材料的一种内部微观缺陷（点、线、面、螺旋）。单晶表面能看到的就是断楞、断包、位错线。

三．单晶衍射仪的工作原理及其结构

1.单晶衍射实验功能介绍

X射线衍射在材料学、化学、矿物学及晶体中有着及其重要的作用，它是研究一切结晶物质结构和物相的主要手段。单晶结构分析应用范围十分广泛，凡是可获得单晶体的样品均可用于分析。该方法样品用量少，只需0.5mm大小的晶体一粒，即可获得被测样品的全部三维信息，结果包括原子间的键长、键角、分子在晶体中的堆积方式，分子在晶体中的相互作用以及氢键关系、Π-Π相互作用等各种有用信息。单晶结构分析是有机合成、不对称化学反应、配合物研究、新药合成、天然提取物分子结构、矿物结构以及各种新材料结构与性能关系研究中不可缺少的最直接、最有效、最权威的方法之一。

单晶X-射线衍射仪用以测定一个新化合物（晶态）分子的准确三维空间(包括键长、键角、构型、构像乃至成键电子密度等)及分子在晶格中的实际排列状况。它广泛用于化学、分子生物学、药物学、物理学、矿物学和材料科学等方面的分析研究。可用于中小分子直至大分子晶体的分子结构分析、绝对构型测定及精密电子密度测定；对孪晶、微小晶体有优良的适应性。对研究结构与性能及生物活性的关系，以及新材料的设计提供可靠的基础。

2．SMART APEX Ⅱ CCD单晶衍射仪的工作原理

CCD X射线单晶衍射仪具有四周单晶衍射仪的欧拉衍射几何结构。它由加工精度极高且旋转轴交于一点的四个圆组成。仪器在工作过程中，通过四个圆的配合，将晶体中的对应倒易点阵点，旋转到衍射平面并与反射球相碰，通过四个圆的配合，将晶体中的对应倒易点阵点，旋转到衍射平面并与反射球相碰，通过探测器检测到所有衍射点的衍射角和强度。

3.主要研究应用领域

晶体结构的成功测定，在晶体学学科的发展上起来决定的作用，使晶体的许多特性得到了解释。如晶体能自发长成多面体外形（自范性），如立方体的试食盐等。晶体结构的测定使物质性能的异同从结构上得到了合理的解释。如石墨因是层状结构，层间结合了差，故较软。人工合成天然产物，从天然产物中提取有效成份晶体结构的测定进一步将从天然产物中提取的方法改变为人工合成。研发新药方面，基于结构的、合理的药物设计根据结构设计结构上匹配的、合适的药物，来保护病毒和人体的结合点，或阻断病毒的自身繁衍，从而避免感染或控制其繁衍，而不使疾病发展。

4.SMART APEX Ⅱ CCD单晶衍射仪的组成及特点

四．仪器介绍

2nd D8 VENTURE/QUEST是布鲁克公司推出的X射线单晶衍射仪。一体化整合的设计，配备先进的光源，测角仪，PHOTON II CPAD探测器，硬件稳定，精度高，APEX3/PROTEUM3软件,与仪器配合周密，界面友好，操作维护简便，不管是新手还是专家都能够轻松上手。

其主要特点为：

1、新一代的PHOTON II CPAD探测器，采用四代光源XFEL探测器技术，超大面积，超快速度，零噪音，单光子检测的灵敏度，在室内衍射仪也能收集到同步辐射的数据质量；

2、同时适合小分子晶体学和蛋白质晶体学的研究需要，应用范围广；

3、新一代的Ius 3.0微焦斑光源，性能媲美微焦斑转靶，零维护，寿命超长；

4、先进的微焦斑转靶光源TXS，维护简便，强度高，一体化程度高；

5、液态金属靶MetalJET，目前世界上最强的室内X射线光源，强度远远高于微焦斑转靶，让您拥有个人的“同步辐射”，解决最难的晶体学问题，比如GPCR膜蛋白的结构；

6、双靶配置，软件自动切换光源。满足不同类型的研究需要；

7、元件自动识别，智能化光路管理；

8、新一代的APEX3/PROTEUM3软件，功能强大，智能化程度高，拥有世界上先进的算法和结构解析程序，包含从晶体对中，数据采集，数据还原到结构解析，精修的完整功能，无需其它Public的程序和额外软件。

五．主要规格及技术指标

1. 探测器：PHOTON100，冷却：风冷；

2. 信噪比：1.8(t<10 s)，1.7(t=120 s)，发生器功率 3~18 kW；

3. 外观尺寸：187×130×114 cm，重量：750 kg；

4. 光源可选择 Mo 或 Cu，也可选择封闭靶或IuS 微焦斑光管；

5. 角度偏差：0.005°，最小步进角度：0.0001°，重复性 0.0002;

6. 低温测试为液氮降温,最低可达150K以下；

六．材料要求

单晶体，单晶解析要求：0.1-0.5 mm 线尺寸（肉眼看的见即可）；

七．主要功能及应用范围

单晶测试，测晶胞、收数据、单晶解析等；