Phase problem
இயற்பியலில், கட்ட சிக்கல் என்பது ஒரு இயற்பியல் அளவீட்டைச் செய்யும்போது ஏற்படக்கூடிய கட்டத்தைப் பற்றிய தகவல்களை இழக்கும் சிக்கலாகும். இந்த பெயர் எக்ஸ்-ரே படிகவியல் துறையில் இருந்து வருகிறது, அங்கு விலகல் தரவுகளிலிருந்து ஒரு கட்டமைப்பை தீர்மானிக்க கட்ட சிக்கலை தீர்க்க வேண்டும். இமேஜிங் மற்றும் சிக்னல் செயலாக்க துறைகளிலும் கட்ட சிக்கல் சந்திக்கப்படுகிறது. கட்ட மீட்டெடுப்பின் பல்வேறு அணுகுமுறைகள் பல ஆண்டுகளாக உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. புகைப்படத் தகடுகள் அல்லது சிசிடிக்கள் போன்ற ஒளி கண்டறிதல்கள், அவற்றைத் தாக்கும் ஒளியின் தீவிரத்தை மட்டுமே அளவிடுகின்றன. இந்த அளவீடு முழுமையடையாது (துருவமுனைப்பு மற்றும் நிகழ்வின் கோணம் போன்ற சுதந்திரத்தின் பிற அளவுகளை புறக்கணிக்கும்போது கூட) ஏனெனில் ஒரு ஒளி அலை ஒரு வீச்சு (தீவிரத்துடன் தொடர்புடையது) மட்டுமல்லாமல், ஒரு கட்டம் (திசையுடன் தொடர்புடையது) மற்றும் துருவமுனைப்பு ஒரு அளவீட்டில் முறையாக இழக்கப்படுகிறது. விலகல் அல்லது நுண்ணோக்கி சோதனைகளில், அலையின் கட்டப் பகுதி பெரும்பாலும் ஆய்வு செய்யப்பட்ட மாதிரியைப் பற்றிய மதிப்புமிக்க தகவல்களைக் கொண்டுள்ளது. கட்ட சிக்கல் குவாண்டம் இயக்கவியலில் அளவீட்டின் தன்மையுடன் இறுதியில் தொடர்புடைய ஒரு அடிப்படை வரம்பைக் கொண்டுள்ளது. எக்ஸ்-ரே படிகவியலில், விவரக்குறிப்பு தரவு ஒழுங்காக கூடியிருக்கும் போது அலகு செல்லில் மூலக்கூறின் எலக்ட்ரான் அடர்த்தியின் 3D ஃபோரியர் உருமாற்றத்தின் வீச்சை வழங்குகிறது. கட்டங்கள் தெரிந்தால், ஃபோரியர் தொகுப்பு மூலம் எலக்ட்ரான் அடர்த்தியைப் பெறலாம். இந்த ஃபோரியர் உருமாற்ற உறவு இரு பரிமாண தொலைதூர புல விலகல் வடிவங்களுக்கும் (ஃப்ரான்ஹோஃபர் விலகல் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) ஒத்த வகை கட்ட சிக்கலுக்கு வழிவகுக்கிறது. கட்ட மீட்டெடுப்பு இழந்த கட்டங்களை மீட்டெடுக்க பல வழிகள் உள்ளன. எக்ஸ்ரே படிகவியல், நியூட்ரான் படிகவியல் மற்றும் எலக்ட்ரான் படிகவியல் ஆகியவற்றில் கட்ட சிக்கல் தீர்க்கப்பட வேண்டும். படிகவியலில் பயன்படுத்தப்படும் ஒவ்வொரு அலைநீளத்துடனும் (எக்ஸ்-ரே, நியூட்ரான் மற்றும் எலக்ட்ரான்) கட்ட மீட்டெடுப்பின் அனைத்து முறைகளும் வேலை செய்யாது. படிகமானது உயர் தெளிவுத்திறனுக்கு (<1.2 Å) வேறுபட்டால், நேரடி முறைகளைப் பயன்படுத்தி ஆரம்ப கட்டங்களை மதிப்பிடலாம். எக்ஸ்ரே படிகவியல், நியூட்ரான் படிகவியல் மற்றும் எலக்ட்ரான் படிகவியல் ஆகியவற்றில் நேரடி முறைகளைப் பயன்படுத்தலாம். இந்த முறையின் மூலம் பல ஆரம்ப கட்டங்கள் சோதிக்கப்பட்டு தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன. மற்றொன்று பேட்டர்சன் முறை, இது கனமான அணுக்களின் நிலைகளை நேரடியாக தீர்மானிக்கிறது. பேட்டர்சன் செயல்பாடு ஒரு நிலையில் ஒரு பெரிய மதிப்பை அளிக்கிறது, இது இன்டர்டாமிக் திசையன்களுடன் ஒத்திருக்கிறது. படிகத்தில் கனமான அணுக்கள் இருக்கும்போது அல்லது கட்டமைப்பின் குறிப்பிடத்தக்க பகுதி ஏற்கனவே அறியப்படும்போது மட்டுமே இந்த முறையைப் பயன்படுத்த முடியும். படிகங்கள் துணை-ஆங்ஸ்ட்ரோம் வரம்பில் பிரதிபலிப்புகளை வழங்கும் மூலக்கூறுகளுக்கு, முரட்டுத்தனமான விசை முறைகள் மூலம் கட்டங்களைத் தீர்மானிக்க முடியும், இதன் விளைவாக வரும் எலக்ட்ரான் அடர்த்தி வரைபடத்தில் கோள கட்டமைப்புகள் காணப்படும் வரை தொடர்ச்சியான கட்ட மதிப்புகளைச் சோதிக்கலாம். துணை-ஆங்ஸ்ட்ரோம் வரம்பில் பார்க்கும்போது அணுக்கள் ஒரு சிறப்பியல்பு கட்டமைப்பைக் கொண்டிருப்பதால் இது செயல்படுகிறது. தொழில்நுட்பம் செயலாக்க சக்தி மற்றும் தரவு தரத்தால் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது. நடைமுறை நோக்கங்களுக்காக, இது "சிறிய மூலக்கூறுகள்" மற்றும் பெப்டைடுகளுக்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளது, ஏனெனில் அவை தொடர்ந்து மிகக் குறைந்த பிரதிபலிப்புகளுடன் உயர்தர விலகல்களை வழங்குகின்றன. மூலக்கூறு மாற்று (எம்ஆர்) கட்டங்களை மூலக்கூறு மாற்று எனப்படும் ஒரு செயல்முறையைப் பயன்படுத்துவதன் மூலமும் ஊகிக்க முடியும், அங்கு இதேபோன்ற மூலக்கூறின் ஏற்கனவே அறியப்பட்ட கட்டங்கள் கையில் உள்ள மூலக்கூறின் தீவிரங்களில் ஒட்டப்படுகின்றன, அவை அவதானிப்பு ரீதியாக தீர்மானிக்கப்படுகின்றன. இந்த கட்டங்களை ஒரு ஒத்த மூலக்கூறிலிருந்து சோதனை ரீதியாகப் பெறலாம் அல்லது கட்டங்கள் ஒரே மூலக்கூறுக்கு அறியப்பட்டிருந்தாலும் வேறுபட்ட படிகத்தில், படிகத்தில் மூலக்கூறின் பொதிகளை உருவகப்படுத்துவதன் மூலமும் கோட்பாட்டு கட்டங்களைப் பெறுவதன் மூலமும் பெறலாம். பொதுவாக, இந்த நுட்பங்கள் குறைவாக விரும்பத்தக்கவை, ஏனெனில் அவை கட்டமைப்பின் தீர்வை கடுமையாக சார்புப்படுத்தலாம். இருப்பினும், அவை தசைநார் பிணைப்பு ஆய்வுகளுக்கு அல்லது சிறிய வேறுபாடுகள் மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் கடினமான கட்டமைப்புகளைக் கொண்ட மூலக்கூறுகளுக்கு இடையில் பயனுள்ளதாக இருக்கும் (எடுத்துக்காட்டாக ஒரு சிறிய மூலக்கூறை பெறுதல்). ஐசோமார்பஸ் ரீப்லேஸ்மென்ட் மல்டிபிள் ஐசோமார்பஸ் ரீப்லேஸ்மென்ட் (எம்ஐஆர்) மல்டிபிள் ஐசோமார்பஸ் ரீப்லேஸ்மென்ட் (எம்ஐஆர்), இதில் கனமான அணுக்கள் கட்டமைப்பில் செருகப்படுகின்றன (பொதுவாக புரதங்களை அனலாக்ஸ்களுடன் ஒருங்கிணைப்பதன் மூலம் அல்லது ஊறவைப்பதன் மூலம்) முரண்பட்ட சிதறல் ஒற்றை அலைநீளம் முரண்பட்ட சிதறல் (எஸ்ஏடி). பல அலைநீளம் முரண்பட்ட சிதறல் (எம்ஏடி) ஒரு சக்திவாய்ந்த தீர்வு பல அலைநீளம் முரண்பட்ட சிதறல் (எம்ஏடி) முறையாகும். இந்த நுட்பத்தில், அணுக்களின் உள் எலக்ட்ரான்கள் குறிப்பிட்ட அலைநீளங்களின் எக்ஸ்-கதிர்களை உறிஞ்சி, தாமதத்திற்குப் பிறகு எக்ஸ்-கதிர்களை மீண்டும் வெளியிடுகின்றன, இது அனைத்து பிரதிபலிப்புகளிலும் ஒரு கட்ட மாற்றத்தைத் தூண்டுகிறது, இது ஒழுங்கற்ற சிதறல் விளைவு என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த கட்ட மாற்றத்தின் பகுப்பாய்வு (இது தனிப்பட்ட பிரதிபலிப்புகளுக்கு வேறுபட்டிருக்கலாம்) கட்டங்களுக்கான தீர்வை விளைவிக்கிறது. எக்ஸ்-ரே ஃப்ளோரசன்ஸ் நுட்பங்களுக்கு (இது போன்றது) மிகவும் குறிப்பிட்ட அலைநீளங்களில் கிளர்ச்சி தேவைப்படுவதால், எம்ஏடி முறையைப் பயன்படுத்தும் போது சின்க்ரோட்ரான் கதிர்வீச்சைப் பயன்படுத்துவது அவசியம். கட்ட மேம்பாடு ஆரம்ப கட்டங்களை சுத்திகரிப்பு பல சந்தர்ப்பங்களில், ஆரம்ப கட்டங்களின் தொகுப்பு தீர்மானிக்கப்படுகிறது, மேலும் விலகல் முறைக்கான எலக்ட்ரான் அடர்த்தி வரைபடம் கணக்கிடப்படுகிறது. பின்னர் கட்டமைப்பின் பகுதிகளை தீர்மானிக்க வரைபடம் பயன்படுத்தப்படுகிறது, எந்த பகுதிகள் ஒரு புதிய கட்டங்களின் தொகுப்பை உருவகப்படுத்த பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த புதிய கட்டங்களின் தொகுப்பு ஒரு சுத்திகரிப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த கட்டங்கள் அசல் வீச்சுகளுக்கு மீண்டும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் ஒரு மேம்பட்ட எலக்ட்ரான் அடர்த்தி வரைபடம் பெறப்படுகிறது, இதிலிருந்து அமைப்பு சரி செய்யப்படுகிறது. ஒரு பிழை சொல் (பொதுவாக) திருப்திகரமான மதிப்புக்கு உறுதிப்படுத்தப்படும் வரை இந்த செயல்முறை மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்படுகிறது. கட்ட சார்பு நிகழ்வின் காரணமாக, ஒரு தவறான ஆரம்ப பணி அடுத்தடுத்த சுத்திகரிப்புகள் மூலம் பரப்பப்படலாம், எனவே ஒரு கட்டமைப்பு பணிக்கான திருப்திகரமான நிபந்தனைகள் இன்னும் விவாதத்திற்குரிய விஷயமாக உள்ளன. உண்மையில், முழு வரிசையும் பின்னோக்கி இழுக்கப்பட்ட ஒரு புரதம் உட்பட சில கண்கவர் தவறான பணிகள் பதிவாகியுள்ளன. அடர்த்தி மாற்றம் (கட்ட மேம்பாடு) கரைப்பான் தட்டையான ஹிஸ்டோகிராம் பொருந்தும் படிகவியல் அல்லாத சமச்சீர் சராசரி பகுதி கட்ட நீட்டிப்பு மேலும் காண்க ஒத்திசைவான விவரக்குறிப்பு இமேஜிங் பைக்கோகிராஃபி கட்ட மீட்டெடுப்பு வெளிப்புற இணைப்புகள் கட்ட சார்புக்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு 'மூலக்கூறு மாற்று' குறிப்புகளின் பொருத்தமான பயன்பாடு படிகவியல் தலைகீழ் சிக்கல்கள்