瑞士光源的DECTRIS PILATUS4 CdTe 1M探测器介绍

2024-02-22 18:16:39, 北京优纳珂北京优纳珂科技有限公司

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探索大分子晶体学小组成员如何成功地将DECTRIS PILATUS4探测器集成到瑞士光源（SLS）的线站控制系统中。了解这十分顺畅且省力的集成过程，以及卓越的用户体验！

DECTRIS PILATUS4 CdTe 1M探测器样机在SLS PXIII蛋白质晶体学线站上进行了测试。此次测试旨在评估在SLS同步辐射光源升级至SLS 2.0之后该探测器对线站的适应性，该升级刚刚开始。在SLS运行的最后两周，我们不仅高效地完成了测试，还收集了数据集——这些成果也归功于探测器的快速且顺畅集成。

我们向瑞士光源的大分子晶体学（MX）小组成员请教了他们的经验。

Dr. Meitian Wang, Head of MX

Wayne Ming Glettig, Group Leader for MX Instrumentation

Dr. Vincent Olieric, Beamline Scientist in the MX Applications group

Dr. Kate Mary Louise Smith, Software Developer in the MX Data group

Dr. Ezequiel Panepucci, Software Developer in the MX Data group

DECTRIS：你们是如何将 PILATUS4 集成到线站控制系统中的？

Ezequiel：将PILATUS4探测器集成到我们的线站控制系统中是一个简单的过程，因为该平台配备了与我们用来控制EIGER探测器的相同SIMPLON接口（数据和控制接口SIMPLON API）。这使我们能够利用现有的 Python 模块无缝控制 PILATUS4 探测器。

集成过程非常简单，我们在探测器联网后不到一分钟就能完成探测器配置并启动数据采集系列，根据我在集成各种探测器方面的经验来看，这是我们进行过的最顺利的集成之一。

Wayne: 我们最初预计这需要大量的精力。然而，令我们惊喜的是，整个过程异常顺利，执行效率很高。

Ezequiel：另一个值得注意的方面是，在进行网格扫描时，我们的数据分析软件可以立即获得流图像。这是一个显著的优势，因为这使得我们无需对现有的软件基础设施进行任何调整。PILATUS4 探测器生成的数据与我们的分析工具无缝兼容，使整个过程高效且用户友好。就数据可访问性和兼容性而言，这无疑是一个主要优势。

DECTRIS：您能否描述一下从交付探测器到您获得第一个科学可用数据集期间，启动并运行探测器所需的努力程度吗？

Ezequiel：如果我们要量化它，我会说几乎不需要任何努力——可以说是零。整个过程就是这么顺利。我们早上开始装置，午饭后，系统基本上就启动并运行了。

设置过程中最大的挑战是在我们的网络中确定MAC地址，并处理所需的802.1x认证，这大概花了3分钟。

DECTRIS：您遇到过什么特别的挑战吗？

Kate：过程相对简单，我们没有遇到任何重大难题。对于自动数据处理，它与 X 射线探测器软件“开箱即用”无缝协作。在输入文件中配置探测器的尺寸是一个简单的过程，只需简单的单击即可。这是一次非常用户友好的体验。

DECTRIS：您使用PILATUS4探测器收集数据时的最高速度是多少？在升级后的SLS 2.0同步辐射光源启用后，您对数据收集速度有哪些期待？

Meitian：我们使用 PILATUS4 能够实现高达 500 Hz 的数据收集速度。在实际应用中，100-200 Hz 对于日常操作来说已经足够了，但对于一些特殊项目，我们可能希望速度能达到几百 Hz 以上。

Wayne：SLS 升级后通量显着提高，我们有可能进一步提高数据收集速度，目标是在极端情况下达到最大 2,000 Hz。

DECTRIS：您如何评估在蛋白质晶体学中使用150微米像素尺寸的效果？

Vincent：目前，衍射点的分离对我们来说并不是一个重要问题，主要是因为我们不再处理那些需要广泛分离的大型晶胞。当涉及片段筛选和使用充分表征的蛋白质时，点分离过程通常很简单。事实上，绝大部分带到同步辐射光源和线站的晶体样品都属于这一类。

Wayne：使用更大像素（与 EIGER 的像素相比）的一个优点是减少了覆盖相同面积所需的像素数量，这反过来意味着更快的数据处理流程和更少的存储空间。然而，评估是否可以用更少的像素达到类似的数据质量是非常重要的。该评估应基于数据质量考虑，与像素大小无关。

DECTRIS：关于较大的像素尺寸，您能有效地解析样品结构并观察到高分辨率的细节，比如配体吗？

Vincent：当然。这甚至可以加快数据处理并提高下游数据传输的效率。

DECTRIS：在您使用了 100 万像素碲化镉探测器进行测试后，您认为对于您的线站来说，什么类型的探测器是最佳选择？

Kate：我们仍然倾向于硅作为理想的选择，因为它即使在较低的能量下，也能继续有效地工作。我们仍然需要在这些较低的能量下收集高质量的数据，这使得硅成为满足我们需求的一个有力选项。

DECTRIS：您推荐PILATUS4探测器用于大分子晶体学吗？如果是的话，具体用于哪些应用？

Vincent：我们强烈建议将其用于我们的传统晶体学工作，比如常规的冷冻测量和片段筛选。在这些应用中，它的表现非常出色。

DECTRIS：在升级到 SLS 2.0 和具备PILATUS4 探测器后，您预期蛋白质晶体学能达到的最高分辨率是多少？

Meitian：对于蛋白质晶体学，我们的目标是达到大约1.5Å的分辨率，这可能是上限。然而，当涉及其他应用时，例如化学晶体学，我们的目标分辨率可能约为 0.7Å。这些应用涉及使用更高的 X 射线能量和更大的探测器，例如，一个PILATUS4 2M。

我们感谢大分子晶体学小组成员分享他们的专业知识，并期待他们的线站在未来有更多令人兴奋的发展！

文章来源于<德科特思 DECTRIS>

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