Röntgensugárzás a tudományban



Hasonló dokumentumok
Új utak a röntgensugárzással való atomi szintű anyagszerkezet meghatározásban Faigel Gyula MTA SZFKI 2006

Röntgen sugárzás. Wilhelm Röntgen. Röntgen feleségének keze

Röntgendiffrakció. Orbán József PTE, ÁOK, Biofizikai Intézet november

A RÖNTGENSUGÁRZÁS HATÁSA HÉTKÖZNAPJAINKRA

A testek részecskéinek szerkezete

Diffrakciós szerkezetvizsgálati módszerek

Havancsák Károly, ELTE TTK Fizikai Intézet. A nanovilág. tudománya és technológiája

Röntgendiffrakció egyetlen molekulán

Szénszálak és szén nanocsövek

Vázlatos tartalom. Szerkezet jellemzése és vizsgálata Szilárdtestek elektronszerkezete Rácsdinamika Transzportjelenségek Mágneses tulajdonságok

Holografikus módszerek a szerkezetkutatásban Szakmai beszámoló

Nanotanoda: érdekességek a nanoanyagok köréből

KÖSZÖNTJÜK HALLGATÓINKAT!

Szinkrotronspektroszkópiák május 14.

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal

Mit tanultunk kémiából?2.

Röntgensugárzás. Röntgensugárzás

OH ionok LiNbO 3 kristályban (HPC felhasználás) 1/16

Finomszerkezetvizsgálat

Szerkezetvizsgálat szintjei

Folyadékok és szilárd anyagok

Újabb eredmények a grafén kutatásában

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal. Dr. Vincze Árpád

Villamosipari anyagismeret. Program, követelmények ősz

A Nanotechnológia csodái

Röntgenanalitika. Röntgenradiológia, Komputertomográfia (CT) Röntgenfluoreszcencia (XRF) Röntgenkrisztallográfia Röntgendiffrakció (XRD)

Az ionizáló sugárzások fajtái, forrásai

Nanotechnológia építıkövei: Nanocsövek és nanovezetékek

A szubmikronos anyagtudomány néhány eszköze. Havancsák Károly ELTE TTK Központi Kutató és Műszer Centrum július.

Anyagtudomány: hagyományos szerkezeti anyagok és polimerek

Sohár Pál Varázslat, amitől láthatóvá válnak és életre kelnek a molekulák: Az NMR spektroszkópia

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal

SZAKÁLL SÁNDOR, ÁsVÁNY- És kőzettan ALAPJAI

A sötét anyag nyomában. Krasznahorkay Attila MTA Atomki, Debrecen

Török Zsófia, Huszánk Róbert, Csedreki László, Kertész Zsófia és Dani János. Fizikus Doktoranduszok Konferenciája Balatonfenyves,

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

American Society of Materials. Szilárdtestek. Fullerének (C atomok, sokszögek) zárt gömb, tojás cső (egy és többrétegű)

Szerkezetvizsgálat szintjei

Anyagismeret. Az anyagtudomány szerepe

Sugárterápia. Ionizáló sugárzások elnyelődésének következményei. Konzultáció: minden hétfőn 15 órakor. 1. Fizikai történések

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2. Általános anyagszerkezeti ismeretek Molekulák, folyadékok, szilárd anyagok, folyadékkristályok

Röntgensugárzás az orvostudományban. Röntgen kép és Komputer tomográf (CT)

Röntgensugárzás, röntgendiffrakció Biofizika szeminárium

Jegyzet. Kémia, BMEVEAAAMM1 Műszaki menedzser hallgatók számára Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár Dr Madarász János, egyetemi docens.

Röntgen-gamma spektrometria

Az elektromágneses hullámok

A Nukleáris Medicina alapjai

Fizikai kémia Diffrakciós módszerek. Bevezetés. Történeti áttekintés

SZOLGÁLATI TITOK! KORLÁTOZOTT TERJESZTÉSŰ!

Lézerek. Extreme Light Infrastructure. Készítette : Éles Bálint

Vázlat a transzmissziós elektronmikroszkópiához (TEM) dr. Dódony István

Képrekonstrukció 10. előadás. Balázs Péter Képfeldolgozás és Számítógépes Grafika Tanszék

Toluol (Bruckner II/1 476) µ= 0.33 Debye

Kémiai kötés. Általános Kémia, szerkezet Dia 1 /39

Szén nanoszerkezetek grafén nanolitográfiai szimulációja

Az élő sejt fizikai Biológiája:

2. Előadás: A röntgensugárzás. Irodalom. Mikroszkóp vs diffrakciós módszerek Röntgendiffrakciós szerkezetvizsgálat fehérjekrisztallográfia

Koherens lézerspektroszkópia adalékolt optikai egykristályokban

Röntgendiffrakció, tömegspektrometria, infravörös spektrometria.

Nanoskálájú határfelületi elmozdulások és alakváltozások vizsgálata szinkrotron- és neutronsugárzással. Erdélyi Zoltán

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2.

Bio-nanorendszerek. Vonderviszt Ferenc. Pannon Egyetem Nanotechnológia Tanszék

Sugárterápia. Ionizáló sugárzások elnyelődésének következményei

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

Mire jó a röntgenvonalzó?

Grafén nanoszerkezetek

Általános Kémia, BMEVESAA101

Altalános Kémia BMEVESAA101 tavasz 2008

Általános Kémia, BMEVESAA101 Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár. Az anyag Készítette: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár,

Folyadékok. Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2. Általános anyagszerkezeti ismeretek Folyadékok, szilárd anyagok, folyadékkristályok

EDX EBSD. Elméleti háttér Spektrumok alakja Gyakorlati alkalmazása

Újabb vizsgálatok a kristályok szerkezetéről

Megmérjük a láthatatlant

Kémiai kötés. Általános Kémia, szerkezet Slide 1 /39

Milyen eszközökkel figyelhetők meg a világ legkisebb alkotórészei?

Utazások alagúteffektussal

Villamos tulajdonságok

Röntgendiagnosztikai alapok

SCHRÖDINGER mi is az élet? Rausch Péter ELTE TTK kémia-környezettan

Folyadékok. Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2. Általános anyagszerkezeti ismeretek Folyadékok, szilárd anyagok, folyadékkristályok.

Anyagvizsgálati módszerek Elemanalitika. Anyagvizsgálati módszerek

Gyorsítók. Veszprémi Viktor ATOMKI, Debrecen. Supported by NKTH and OTKA (H07-C 74281) augusztus 17 Hungarian Teacher Program, CERN 1

Kémiai kötés Lewis elmélet

9. évfolyam 108 óra. Hogyan működik a természettudomány? A tudomány módszerei

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

Kvantumos információ megosztásának és feldolgozásának fizikai alapjai

Tantárgyi követelmény gimnázium 10. évfolyam

Öntött Poliamid 6 nanokompozit mechanikai és tribológiai tulajdonságainak kutatása. Andó Mátyás IV. évfolyam

Mikroszerkezeti vizsgálatok

Nagynyomású csavarással tömörített réz - szén nanocső kompozit mikroszerkezete és termikus stabilitása

2. Melyik az, az elem, amelynek harmadik leggyakoribb izotópjában kétszer annyi neutron van, mint proton?

SZAKÁLL SÁNDOR, ÁsVÁNY- És kőzettan ALAPJAI

Makromolekulák. Fehérjetekeredé. rjetekeredés. Biopolimer. Polimerek

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

Mikroszerkezet: szerkezet az atomokon túl, ami a mindennapjainkban olyan fontos. Ungár Tamás. ELTE, Fizikai Intézet, Anyagfizikai Tanszék

Konferencia a tapasztalatok jegyében

Nyitókonferencia Az SZTE szerepe a projekt megvalósításában. Kovács Attila

OTDK ápr Grafén nanoszalagok. Témavezető: : Dr. Csonka Szabolcs BME TTK Fizika Tanszék MTA MFA

Részecskefizikai gyorsítók

Átírás:

Röntgensugárzás a tudományban Faigel Gyula, MTA Wigner FK SZFI, 2015 Bevezetés Röntgensugárzás a - biológiában -kémiában - szilárdtestfizikában, anyagtudományban - archeológiában és művészetekben Zárszó

Térbeliség Androméda galaxis Budapest egy részlete papucsállatkák

Az atomok neutron Méretskála: 1-2 Å (10-8 cm) atommag proton elektronfelhő Az atomi szerkezet ismerete kiindulópont a természettudományos kutatásban. Erre támaszkodunk az egyes tulajdonságok és folyamatok értelmezése során.

Röntgen sugárzás és kristályok Röntgensugárzás Max von Laue A rézszulfát kristály Röntgenérzékeny film 1914 Fizikai Nobel Díj: a röntgensugarak kristályokon való diffrakciójának felfedezéséért

Kristályos rend kristályrács egy atom a cellában egy molekula a cellában

P6 Myoglobin kristály szerkezete C 823 H 1045 Fe N 222 O 221 S 3, 2305 atom, 153 aminosav b c a a,b 100 Å a = b = 91.20 Å, c = 45.87 Å, a = b = 90º, gamma = 120º

Röntgen sugárzás és kristályok Röntgensugárzás Max von Laue A rézszulfát kristály Röntgenérzékeny film 1914 Fizikai Nobel Díj: a röntgensugarak kristályokon való diffrakciójának felfedezéséért

Röntgen sugárzás és kristályok Max von Laue Röntgenérzékeny film A rézszulfát Laue diffrakciós képe 1914 Fizikai Nobel Díj: a röntgensugarak kristályokon való diffrakciójának felfedezéséért

Röntgen sugárzás és kristályok Max von Laue A rézszulfát Laue diffrakciós képe A Mioglobin Laue diffrakciós képe 1914 Fizikai Nobel Díj: a röntgensugarak kristályokon való diffrakciójának felfedezéséért

Röntgensugár szóródása két atomon

Röntgensugár szóródása két atomon Bragg törvény λ=2dsin(θ)

Röntgensugár szóródása két atomon Bragg törvény λ=2dsin(θ)

A DNS szerkezetének felfedezői F. H. C. Crick J. D. Watson M. H. F. Wilkins 1962 Orvostudomány Nobel Díj: a nukleinsavak szerkezetének meghatározásáért és azért, hogy ezen anyagok jelentőségét felismerték az élő anyagban való információ-átadásban.

Gyakorlati alkalmazások Inzulin előállítás: genetikailag módosított E. Coli baktériummal Inzulin kristályok Rekombinációs DNS technika Cisztás fibrózis, gyakori veleszületett rendellenesség Megelőzése DNS analízissel E betegséget két DNS szakasz kódolja

Röntgensugárforrások Hagyományos röntgen generátor (labor) Szinkrotron-forrás (nagyberendezés) Röntgen szabad elektron lézer (nagyberendezés)

Hagyományos röntgengenerátor és diffraktométer Duplaforrás Cu/Mo Agilent Super nova, egykristály diffraktométer (100-200 MFt)

Szinkrotron sugárforrás European Synchrotron Radiation Facility Grenoble (300 Mrd Ft)

Lineáris gyorsítóra épülő szabad elektron lézer Az LCLS-hez felhasználták a már meglévő SLAC gyorsítót 2006-ban kezdték építeni 2009-ben lépett üzembe (400 MrdFt)

A Standfordi 50 GeV-es Lineáris gyorsító

Az Európai Szabad Elektron lézer

Az Európai Szabad Elektron lézer

Sugárforrások összehasonlítása Fényesség 10 25 10 20 10 15 10 10 10 5 A források fényessége Szabadelektron lézer Szinkrotronok Hagyományos Időbeli lefutás Szinkrotron 100ns 1ns Hagyományos röntgen forrás 10 0 1900 1930 1960 1990 2020 Év

Sugárforrások összehasonlítása Fényesség 10 25 10 20 10 15 10 10 10 5 A források fényessége Szabadelektron lézer Szinkrotronok Hagyományos Időbeli lefutás Szabadelektron lézer 100µs 100fs Hagyományos röntgen forrás 10 0 1900 1930 1960 1990 2020 Év

Gyógyszerkémia Dorothy Mary Crowfoot Hodgkin 1969 Kémiai Nobel Díj: a penicillin, inzulin és B12 vitamin atomi szerkezetének röntgen diffrakcióval való meghatározásáért. B12 vitamin benzylpenicillin inzulin

Szén atomok alkotta szerkezetek Gyémánt grafit grafén szénnanocső fullerének

Fullerén molekulák C 60 C 70 C 540 Robert Curl, Sir Harold Kroto, Richard Smalley 1996 kémiai Nobel Díj: a Fullerén molekulák felfedezéséért

Fullerén alkalmazások Kenőanyag HIV vírus blokkoló nano orvosságkapszula

Szén nanocsövek ~µm ~nm Egyfalú nanocső Többfalú nanocső

Szénnanocső elektronikai alkalmazások Elektronika: adattárolás, molekuláris elektronika, biomimetikus számítógép architektura, gázérzékelők, nanocsatlakozok, sík képcsöves kijelzők, mesterséges látáshoz optikai érzékelő, stb. FET tranzisztor nanocsatlakozók színes lapos kijelzők

Szénnanocső mechanikai alkalmazások Nagy mechanikai terhelést elviselő rendszerek kialakítása: nanocső kötél, kompozit anyagok tenisz ütő, golf ütő Autóalkatrészek űrhajó alkatrészek Önjavító hőszigetelő tartály Nanocsőszövet Nanokompozit

Grafén alkalmazások Ballisztikus FET tranzisztor Szupravezető FET Gáz szenzor???

Atomi elrendeződés kvázi kristályokban - Diffrakcióval nem kapunk képet a kvázi kristályok atomi rendjéről Fázis tisztaságot és kristály minőséget is nehéz tartani -Több lehetséges atomi dekoráció is lehetséges - A modellépítés alapja Kémiai megkötések Közelítő kristályos szerkezetek -Hogyan igazolhatjuk a modelleket?

Az ESRF-nél felépített röntgen holografikus kísérleti berendezésünk

Al 70.4 Pd 21 Mn 8.6 kvázi kristály hologramja E = 16 kev energián Háttérlevonás utáni nyers adat Szimmetrizált hologram

Al 70.4 Pd 21 Mn 8.6 kvázi kristály S. Marchesini, F. Schmithüsen, M. Tegze, G. Faigel, Y. Calvayrac, M. Belakhovsky, J. Chevrier, and A. S. Simionovici Phys. Rev. Lett. 85 (2000) 4723 Atomi szerkezet modellje M. Boudard et al., J. Phys. Condens. Matter 4 (1992) 10149 koordinációs héj atomok száma távolság [Å] Atom fajta Holografikus súly

Kvázi kristályok alkalmazásai Tulajdonságok: nagy mechanikai ellenálló képesség, jó hőszigetelés, alacsony súrlódás

Atomi szerkezet a régészetben és a művészetekben Hogyan épültek a piramisok? Giza piramis

Atomi szerkezet a régészetben és a művészetekben Honnan és milyen időből származnak bizonyos festmények? J. Vermeer: a tejesasszony Nápolyi sárga bindheimit Pb(SbO 3 ) 2 /Pb 3 (Sb 3 O 4 ) 2 Hans von Meergeren Christ at Emmaus

Röntgensugárzás a régészetben és a művészetekben Mi van a felszín alatt? Bizánci vallásos kép egy kecske bőrön Archimédesz munkái

Zárszó A tudomány sokat adhat az emberiségnek, ha megfelelően oktatjuk, használjuk és támogatjuk. A különböző tudomány területek fejlődése szervesen összekapcsolódik. Divatnak, egyéni vagy lobbi érdekeknek nem szabad eltorzítani a tudományágak közötti egészséges arányokat. Törekedjünk arra, hogy a tudományterületek közötti finom egyensúlyt ne borítsuk fel hirtelen és drasztikusan. A legjobb ha a tudományos gondolkodásmódot, a természet megismerésének szépségét már egészen fiatal korban megtanulják az emberek.