APEX3強吸收晶體的吸收校正

  衍射數據是晶體內部結構的真實(shí)反映。晶體結構的內部堆積的情況，會(huì )*反映到衍射圖的質(zhì)量上。高質(zhì)量的晶體才能獲得高質(zhì)量的數據，進(jìn)而才能得到準確的結構。但是從晶體到數據，有時(shí)并不是一帆風(fēng)順的。D8 VENTURE/QUEST單晶衍射儀能夠幫助我們獲得高質(zhì)量，準確的衍射圖。但是從衍射圖像到衍射數據，需要準確的數據還原和校正。hhkl文件雖然只是一些數字，但是影響衍射點(diǎn)強度數值的因素有很多。

 

  對于化學(xué)晶體來(lái)說(shuō)，晶體對X射線(xiàn)的吸收是需要考慮的重要因素?，F在高強度的Cu/Ga靶，在小分子晶體學(xué)中開(kāi)始得到越來(lái)越廣泛的應用，因而對于很多強吸收的晶體，衍射數據的吸收校正變得更加重要。

 

  很多人都在糾結我是不是需要做吸收校正。實(shí)際上，APEX3軟件正常的數據還原中已經(jīng)包含了吸收校正，我們其實(shí)需要關(guān)心的應該是吸收校正是否恰當。不恰當的吸收校正常見(jiàn)導致的問(wèn)題是不尋常的Q峰，以及不正常的原子位移因子。很多人經(jīng)常把這些Q峰簡(jiǎn)單地歸結于鬼峰，而并沒(méi)有仔細查看數據還原是否恰當。正常的晶體都不會(huì )是球形的，因而不同方向的衍射會(huì )因路徑不同而引起透過(guò)率的不同。如果因路徑不同而引起透過(guò)率明顯不同就必須進(jìn)行吸收校正（absorption correction）（摘自陳小明《單晶結構分析》）。晶體對X射線(xiàn)的吸收取決于μ值（吸收系數）大小和晶體大小以及形狀。對μ值越大，形狀明顯偏離球形的晶體，吸收校正越重要。

 

  APEX3軟件提供了準確的multi-scan半經(jīng)驗吸收校正以及Faces Index數字校正兩種不同的吸收校正方法。我們可根據需要，選擇一個(gè)恰當的方法。但是不管是哪種方法，實(shí)驗數據的采集都才是決定終數據質(zhì)量的重要因素。對于強吸收的晶體，需要注意的是：

 

1.晶體要小。吸收越強，晶體相對就要越小。

 

2.數據采集的多重度要高，而不是僅僅追求完整度。

 

Multi-Scan 吸收校正

 

  不同的晶體有不同的μ值。如果μ值明顯偏大，且晶體也偏大，默認的吸收因子參數就無(wú)法滿(mǎn)足了。

 

 

 ▲Fig.1Multi-scan

 

  這里的Mu值可通過(guò)軟件計算獲得，也可在結構精修的.lst文件中找到。r是等價(jià)的晶體尺寸，單位是mm。實(shí)際操作中通?？蛇x擇晶體的平均的尺寸，或體積計算出的等價(jià)球半徑尺寸。

 

Faces index數字吸收校正

 

  數字吸收校正的前提是必須準確的描述出晶體的形狀，包括晶體各個(gè)面的取向以及光路通過(guò)的距離。晶體的圖像可以在數據收集時(shí)采集crystal video，也可在Index crystal faces界面中采集。APEX3 軟件提供了強大，非常容易使用的Face index界面。一旦晶胞參數確定，取向矩陣也就隨之確定下來(lái)，我們就可以輕松地對晶體表面進(jìn)行指標化，描述晶體各個(gè)方向的形狀和大小。隨后，我們就可以在A(yíng)PEX3軟件中選擇數字吸收校正的方法。

 

 

 

Suggestion From George Sheldrick

 

As discussed in the SADABS paper (J. Appl. Cryst. 48(2015) 3-10) this correction assumes that the crystal is bathed in a beam ofuniform intensity, which is rarely true for a modern microsource that has anapproximately Gaussian beam profile. So although the face-indexed correctionwas good for a sealed tube and monochromator, it is now usually no better thanthe empirical correction (and a lot more effort). The best one can do with avery strongly absorbing sample is (a) use a very small crystal, (b) use awavelength for which the absorbtion is smaller (e.g. AgKa) and (c) collect manyequivalent reflections using scans about different axes relative to thecrystal.

 

  - George Sheldrick