X線結晶解析> CrystalClear1.3.6> データ処理

データ処理

注意
 “CrystalClear ver. 1.3.6 SP3”は、解析用PC“protein2”にインストールされています。
 “protein2”のLogin Name、Passwordは、装置管理者にご確認下さい。

 ここでは既に解析に値する回折データが手元にあり、それを処理することを前提に説明します。
 *解析に用いる回折データは「CrystalClear ver.1.3 SP1」に示した 「データ転送」 に従って転送して下さい。

 また、設定の多くは「CrystalClear ver.1.3 SP1」のものと重複していますので、変更点を中心に記述しています。

1. “CrystalClear”起動

  1. ディスクトップ上のアイコン“CrystalClear1.3.6”をクリック(図1.1)。
    ⇒ ログイン画面が表示。
  2. Login Name“lebra”(Password: なし)で、「OK」
    ⇒ “CrystalClear”が起動し、“Open Sample”画面が表示(図1.2)。

〜“Initialize Instrument”へ


(図1.1) 起動

2. “Initialize Instrument”

 “Initialize Instrument”画面(図1.2)で用いるデータの選択などを行う。
 *基本的に“CrystalClear ver.1.3 SP1”と同じ。
  ただし、“Task”と“Image directory”の選択に注意。

  1. “Open Sample”画面で“Project”名、“Sample”名を入力。
  2. “Task”は「Process」、“Processing suite”は「d*TREK」を選択。
  3. “Image directory”の“Browse..”をクリック。
     ⇒ “Open Image File”表示。
  4. “ファイルの場所”から回折データ入りのフォルダを選択。
    *「データ転送」の手順に従っていれば、ディスク(E:)「00XRD_Data」内「Images」フォルダ。
  5. 表示された回折データ(….osc)を選択(どれか一つクリック)し“開く”。
    ⇒ “New Project”画面“Image directory”に選択したフォルダが表示。

以上、確認の上、「OK」。
 ⇒ 初期化が実施され、“Setup”画面が表示される。

〜“Setup”へ


(図1.2) “Initialize Instrument”

3. “Setup”

 解析に関する覚書。各タブ(図1.3)に必要な情報を入力。

“Main”タブ
  • Crystal to detector distance (mm): 回折実験時のカメラ長を入力。
  • Detector 2θ (゚): 0.00

他タブ・パラメータに関しては、“CrystalClear ver.1.3 SP1”と同様。
*特に入力しなくとも問題ない。

パラメータ入力完了後、「OK」。
 ⇒ “Find Spots”画面が表示。

〜“Assign Unit Cell”・“Find Spots”へ


(図1.3) “Setup”・“Main”タブ

4. “Assign Unit Cell”

 回折データ(…_screen????.osc)から、結晶系に関する予備解析を行う。
 以下の4つのジョブを実施。

4.1 “Find Spots”

 “Find Spots”パネル“Main”・“Advanced”各タブ(図1.4)で、以下のパラメータを確認(or 入力)。

“Main”タブ
  • Right-click on table ...: 「…_screen????.osc」を選択。
  • “I/Sigma”: 3
“Advanced”タブ
  • Minimum pixel value: 50(20でも可)。
  • Peak filter: 6
  • Minimum pixel height above background: 0.00
  • 2D/3D: 2D
  • Box
     Width: 0
     Height: 0
  • Find beam center: 通常、チェック無し(センターがずれていればチェック)。
  • Include saturated spots: どちらでも可。
  • Determine strong peak info: 通常、チェック無し。
  • Resolution:「Set ...」をクリック
    ⇒ “Set Resolution Limits”パネル(図1.5)で以下を設定。
     「To Edge of Image」をクリック。
      ⇒ カメラ長から計算される“Resolution”が自動入力。
      Apply to: “All processing dialogs”をチェック(=全選択)。
      ⇒ 「OK」

以上、設定の後、“Find Spots”パネル「Run」。
 ⇒ 回折斑点の探索が行われ、“Index Spots”メニューが表示される。

〜“Index Spots”へ


(図1.4) “Find Spots”


(図1.5) “Set Resolution Limits”


4.2 “Index Spots”

 “Index Spots”パネル“Main”タブ(図1.6)で以下のパラメータを確認。
 “Advanced”タブはdefaultで可。

“Main”タブ
  • Space group: Unknown。
  • Reflection lists: dtfind.ref
  • Resolution: “Find Spots / Resolution”(図1.5)での設定値。
  • User chooses solution: チェック

以上、確認の上、「Run」。
 ⇒ ジョブ開始〜終了後、“Index Results”が表示(図1.7)。

“Index Results”の中から、次の条件にあう解を選択し、「OK」。

  • “LeastSq”が「1」より小さい
  • “Lattice”が「P」、“Volume”が最小
  • “Bravais”の対称性が高い

 ⇒ “Refine Cell”画面が表示。

〜“Refine Cell”へ


(図1.6) “Index Spots”・“Main”タブ


(図1.7) “Index Results”


4.3 “Refine Cell”

 “Refine Cell”パネルの“Main”タブ(図1.8)(Control)で以下のパラメータを確認(or 入力)。
 “Advanced”タブはdefaultで可。

“Main”タブ(Control)
  • Resolution: “Find Spots / Resolution”(図1.5)での設定値。
  • I/σ: 5.0000
  • Cycles: 500
  • Rejection limits
     X(mm): 0.7
     Y(mm): 0.7
     Rot(deg): 1.2
  • Macro: Most
  • Refine on: Reflection list
     *反射数が少ない、反射が弱い場合は、「Images」を選択。
      数百〜の反射がカウントできれば、「Reflection list」で良い。
     *反射数は“Run”後、“Statistics”で確認できる。
  • Reflection list:dtfind.ref
     *上で「images」を選択した場合は、表示されない。

以上、確認の上、「Run」。
 ⇒ ジョブ開始〜終了後、“Refine Cell”パネルに結果が表示。
結果を確認し「Close」or 再「Run」。


(図1.8) ““Refine Cell”・“Main”タブ”

 結果の見方については、“CrystalClear ver.1.3 SP1”「 ここまでの注意点及び改善点2 」参照。

〜“Predict Spots”へ

4.4 “Predict Spots”

 詳細省略(“CrystalClear ver. 1.3 SP1 / 5.4 Predict Spots”参照)。
 実行はFlow bar「Predict spots」をクリック。

〜“Integrate Reflections”へ

5. “Integrate Reflections”

CrystalClear画面左Flow bar「Integrate Reflections」をクリック。
 ⇒ “Integrate Reflections”パネル(図1.9)が表示。

“Integrate Reflections”パネル“Main”・“Advanced”各タブで、以下のパラメータを確認(or 入力)。

“Main”タブ
  • データテーブル / To Use: 通常、全oscデータ
  • Resolution: “Find Spots / Resolution”(図1.5)での設定値。
  • Images per batch
     Scaling: 4
     Refinement: 4
  • Box
     Width: 0
     Height: 0
  • Padding: 1
  • Batch prefix: 1
  • Mask file: 無し(マスキングをしていれば該当ファイルが表示)。
    *マスキングの方法は、取説ver1.3、p35参照。
“Advanced”タブ
  • Perform profile analysis: チェック
     Num reflns: 50
     Max images: 7
  • Refinement macro: Integrate
  • Find reflections and refine before integration: チェック無し
  • Predict reflections and refine before integration: チェック
     Images: 2 refine batches
  • Refine after integration: チェック無し
  • Ice rings: 通常、不要(水のリングが強い場合は設定)
  • Fix mosaicity: チェック無し
  • Mosaicity model: どちらでも可
     Multiply: 1
     Add: 0
  • Check overlaps: 通常、チェック無し
    *反射に重なりがある場合は、チェック(Max fraction: 0.03)
  • Wait limit (sec): 900
  • Minimum valid pixel value: 1
  • Display images/reflection lists: チェック
  • Generate ellipsoid info: チェック

以上、確認の上、「Run」。
 ⇒ mask fileを設定していない場合、注意画面が表示。
「はい(Y)」
 ⇒ ジョブ開始〜終了に数十分(ocsファイル数×4秒程度)。
   ジョブ終了後、“Laue Check”画面が表示。

〜“Analyze Data”・“Laue Check”へ


(図1.9) “Integrate Reflections”


6. “Analyze Data”

6.1 “Laue Check”

 “Laue Check”パネル(図1.10)で以下のパラメータを確認(or 入力)。

  • Reflection list: dtprofit.ref
  • Average Bijvoets (Assume I+ =I-): チェック
  • Batch scale using Laue class: チェック
     Maximum reflections per batch: 50
  • Highest Laue symmetry: All
  • Unit cell reduction
     Maximum least squares residual: 0.1
  • R-merge
     Ideal: 0.08 (データの質が悪い時、0.15)
     Maximum: 0.15 (データの質が悪い時、0.25)
     Incremental increase ratio maximum: 1.5

以上、確認の上、「Run」。
 ⇒ ジョブ開始〜終了後、“Laue Results”が表示(図1.11)。
[PASS]された解の中で、最も対称性が高いものを選択し、「OK」。
*通常、一番下の解(自動選択)。
 ⇒ “Centricity Check”画面が表示。

〜“Centricity Check”へ


(図1.10) “Laue Check”


(図1.11) “Laue Results”


6.2 “Centricity Check”

 “Centricity Check”パネル(図1.12)で以下のパラメータを確認。

  • Reflection list: dtprofit.ref

以上、確認の上、「Run」。
 ⇒ ジョブ開始〜終了後、“Centricity Results”が表示(図1.13)。
Centricity Results”の中から、“acentric”を選択し、「OK」。
*通常、自動選択されている。
 ⇒ “Space Group Check”画面が表示。

〜“Space Group Check”へ


(図1.12) “Centricity Chec”


(図1.13) “Centricity Results”


6.3 “Space Group Check”

 “Space Group Check”パネル(図1.14)で以下のパラメータを確認(or 入力)。

  • Reflection list: dtprofit.ref
  • <I/Sig> tolerance: 4〜7(10)
    *最初は4で実行し、随時、値を変える。
以上、確認の上、「Run」。
 ⇒ ジョブ開始〜終了後、“Space Group Results”が表示(図1.15)。
結果を確認(参考:“Space Group Results”)し、「OK」。
 ⇒ “Scale and Average”画面が表示。

〜“Scale and Average”へ


(図1.14) “Space Group Check”

参考:“Space Group Results”

 空間群の探索結果は、下“Space Group Results”に表示されるが、以下のケースに注意。


(図1.15) “Space Group Results”

複数の解が表示
 “Space Group Results”には一つの解(空間群)が表示されるとは限らない。
 その場合、表示された個々の解で「7. Scale and Average (後述)」を実施する。具体的な操作としては、

  1. “Space Group Results”から解を一つ選択(クリック=緑表示)し「OK」。
  2. 「7. Scale and Average」を実行(=反射ファイルを作成)。
  3. 再び「6.3 Space Group Check」を実行。
  4. “Space Group Results”から別の解を選択し、再び「7. Scale and Average」を実行。

 以上を解の数だけ繰り返す。
 当然、繰り返した数(各空間群ごと)の反射ファイルが作成されるので、随時、別名保存するなどの工夫を。

 解が複数表示されるのは、通常、らせん軸の消滅則から判断できない空間群(P31…とP32…、P41…とP43…、など)の場合である。
 回折データの量が不十分な場合も、複数の解が表示される。その場合はデータを収集し直す必要がある。

“<I/Sig> tolerance”の設定値
 “<I/Sig> tolerance”(消滅則有無のしきい値)の設定によって、結果が変わる(空間群の判断を誤っている)場合がある(図1.16)。

 この様な場合も、各“<I/Sig> tolerance”値の結果(空間群)ごとに、「7. Scale and Average」を実施し、反射データを作成する。
 具体的な操作手順としては、

  1. “<I/Sig> tolerance”を4に設定して、「6.3 Space Group Check」を実行。
  2. 上の解に基づいて「7. Scale and Average」を実行(=反射ファイルを作成)。
  3. “<I/Sig> tolerance”を別の値に設定して、「6.3 Space Group Check」を再実行。
    *実行は画面左Flow barから。
  4. 新たな“Space Group Results”の解を選択して「OK」
    ⇒ 空間群が変わるので、その確認画面が表示。
  5. 「はい(Y)」
    ⇒ “Scale and Average”画面が開く。
  6. 「7. Scale and Average」を再実行。

 以上を必要なだけ繰り返す。


(図1.16) しきい値の変更

 なお、特定の“<I/Sig> tolerance”値のみで探索を行っていると、誤りに気付かない場合がある。
 値を変更した状態で「6.3 Space Group Check」を実行し、結果に変化がないか確認しておくと良い。

空間群“Name”と“Presentation”の不一致
 “Name”と“Presentation”で、軸が一致していない場合がある(図1.17)ので、次の“Transform”で一致させる。
  なお、CrystalClearのジョブパネルが表示されていると、実行できないことがあるので、開いているパネルは「Close」しておく。

  1. メニューバー“Processing”→“Cell Tools”→“Transform”
    ⇒ “Cell Transformation”画面が表示(図1.18)。
  2. Reflection list: dtprofit.ref を選択。
  3. “Transformation”から適切なものを選択。
    *図1.17の例では“Presentation”「P 2 21 21」を“Name”「P 21 21 2」の順にするため「b c a」を選択。
  4. “Reindex”をクリック。
    ⇒ 確認画面が表示。
  5. 「はい(Y)」
    ⇒“New Reflection File”画面が表示。
  6. ファイル名に任意の名称(拡張子ref)を入力し、“開く(O)”。
    *「7. Scale and Average」で使用するので、ファイル名に注意。
    ⇒ “Cell Transformation”画面に戻る。
  7. 「Close」する。

 以上で、軸の修正終了。
 新規に作成したファイル(例ではdtprofit-bca.ref)を次の「7. Scale and Average」で用いる。


(図1.17) 空間群“Name”と“Presentation”


(図1.18) “Cell Transformation”・“New Reflection File”


 「複数の解が表示」、「“<I/Sig> tolerance”の設定値」の場合、CrystalClearの作業では、空間群は決定できない。
 それぞれの解に基づいて位相決定を行った上で判断する(簡単に言えば、位相が解けた空間群が正解)。

7. “Scale and Average”

 “Scale and Average”パネル“Main”タブ(図1.19)で以下のパラメータを確認(or 入力)。
 “Advanced”タブはdefaultで可。

“Main”タブ

以上、確認の上、「Run」。
 ⇒ ジョブ開始〜終了後、解析結果がCrystalClear画面に表示。解析結果は “dtscaleaverage.log” にも記録されている。
必要に応じて、再「Run」。

 以上で、“CrystalClear”による解析終了。

 なお「参考:複数の反射データの作成」も参照のこと。


(図1.19) “Scale and Average”

8. “CrystalClear”終了

  1. メニューバー“File”→“Exit”。
    ⇒ 確認画面が表示。
  2. 「はい(Y)」
    ⇒ “CrystalClear”画面が閉じ、終了。

参考:“Write CIF”

 Flow bar“Write CIF”をクリックすると、cifファイルが作製される。
 CNXの解析では、refファイル(ScaleAveraged.ref)を用いるので、実行しなくとも可。



Back