弱い回析パターンからの位相回復; 単粒子構造解析に向けて

Phase retrieval from a sparse scattering pattern for single molecular structural analysis

河野 秀俊; 池田 思朗*

Kono, Hidetoshi; Ikeda, Shiro*

SPring8に建設された短パルスかつ大強度のコヒーレントX線源は、生体高分子など単粒子での構造解析が期待されている。しかし、この従来の10億倍の輝度を持つ光を照射すると粒子は破壊されてしまうため、そうなる前の短時間(数fs以内)に回折パターンを観測しなくてはならない。そのため、測定される回折強度は弱いものになってしまう。われわれは、従来の方法よりも粗い回折パターンから位相回復できるベイズ統計にもとづいたアルゴリズムを開発したので、本稿で紹介する。

A new strong, short-pulse and coherent X-ray light source, which has been built at SPring8, is expected to achieve a single molecular imaging. With this 109 times brighter light than that of the current synchrotrons, we have to measure the diffraction within a few femto-second before the molecule is destroyed due to the radiation damage. Thus, the obtained diffraction pattern will be very sparse. We have recently developed a phase retrieval method based on the Bayesian statistics that is applicable for such a sparse diffraction pattern. In this article, we introduce the method.