Методы решения фазовой проблемы в оптике
Введение
Как известно, проблема получения фазовых характеристик световых полей возникает в разнообразных оптических исследованиях. Трудности непосредственного измерения фазы в оптическом диапазоне заставляют оптиков искать обходные пути: пытаться извлекать фазовую информацию из данных об интенсивности. Разумеется, попытки найти простые рецепты решения задачи были обречены на неудачу. Однако за последние 25 лет наметилось серьезное продвижение в проблеме восстановления фазовых характеристик световых полей. Работы, по восстановлению фазовых характеристик по характеристикам интенсивности с помощью ЭВМ, набирают размах. Важно подчеркнуть, что при этом привлекаются дополнительные данные о поле, например, во многих случаях используются два (а не одно) распределения интенсивности, относящиеся к двум сечениям поля.Основные методы решения фазовой проблемыДля решения фазовой проблемы существует много методов.
Оглавление
Введение
Основные методы решения фазовой проблемы
Подходы к решению фазовой проблемы
Метод проб и ошибок.
Метод Паттерсона
Метод изоморфного замещения, MIR
Метод тяжелого атома
Аналитические методы прямого определения фаз.
Возможности методов структурного анализа
Литература
Список литературы
Buck, L. A novel multigen family may encode odorant receptors: a molecular basis for dor recognition / L. Buck, R. Alex // Cell. – 1991. – V. 65. – P. 175-187.
Amoore, J. E. Stereochemical theory of olfaction / J. E. Amoore // Nature. – 1963. - V. 198. - P. 271-272.
Amoore, J. E. Stereochemical and vibrational theories of odour / J. E. Amoore // Nature. – 1971. - V. 233. - P. 270-271.
T. F. Jenkins, D. C. Leggett, P. H. Miyares, M. E. Walsh, T. A. Ranney, J. H. Cragin, and V. George, “Chemical signatures of TNT-filled land mines,” Talanta 54, pp. 501–513, 2001.
J. W. Grate, S. L. Rose-Pehrsson, D. L. Venezky, M. Klusty, and H. Wohltjen, “Smart sensor system for trace organophosphorus and organosulfur vapor detection employing a temperature-controlled array of surface acoustic wave sensors, automated sample preconcentration, and pattern recognition,” Anal. Chem. 65, pp. 1868–1881, 1993.
M. S. Freund and N. S. Lewis, “A chemically diverse conducting polymer-based “electronic nose”,” Proc. Nat. Acad. Sci. USA 92, pp. 2652–2656, 1995.
J. White, J. S. Kauer, T. A. Dickinson, and D. R. Walt, “Rapid analyte recognition in a device based on optical sensors and the olfactory system,” Anal. Chem. 68, pp. 2191–2202, 1996.
P. N. Bartlett and J. W. Gardner, “Odour sensors for an electronic nose,” in Sensors and Sensory Systems for an Electronic Nose, J. W. Gardner and P. N. Barlett, eds., pp. 31–51, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Netherlands, 1992.
J. W. Gardner and P. N. Bartlett, eds., Sensors and sensory systems for an electronic nose, 0, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands, 1992.
Даже такой грубый метод дает хорошие результаты. (Важно, что на этом этапе уже можно оценить качество выбранной модели - подходит ли она нам.)Есть некоторые усовершенствования, которые уменьшают число экспериментов. Например, разделение задачи на 2 этапа - сначала найти оптимальные углы, а только затем - оптимальные сдвиги.На нахождении оптимальных параметров метод не заканчивается, корректировка модели не тривиальна.
(Отдельный вопрос - про выбор гомолога. Бывают структуры с RMSD всего 2 Å, у которых последовательности полностью не совпадают. Если гомолог для структуры найти не удается, можно попробовать убрать боковые радикалы белка с похожей укладкой, или искусственно заменить боковые цепи.)Корректировка модели - метод комбинирования синтезов Фурье.Берем модули структурных факторов из эксперимента, а фазы - от модели. Проявляется синтез Фурье, но с уменьшением разрешения. Увидим нормальные пики электронной плотности, если объект присутствует и в структуре, и в модели. Увидим половинные пики, если объект есть только в модели или только в структуре.Теперь можем оценивать, насколько модель похожа на структуру, удалять то, чего нет в структуре, добавлять то, чего нет в модели.Если из комбинированного синтеза вычесть модель, получим разностный синтез Фурье - перевернутые пики там, где модель не верна. Отрицательные пики - то, что нужно дополнительно включить в модель.