Компьютерное моделирование дифракции импульсов рентгеновских лучей на нанокристаллах биологических макромолекул с использованием унитарной аппроксимации нестационарных факторов атомного рассеяния

Использование в процессе рентгеновского дифракционного эксперимента мощных импульсных источников может приводить к существенному изменению электронной структуры объекта за время действия импульса. Учет этих изменений существенно усложняет решение прямой задачи рентгеновского рассеяния — расчета дифракционной картины на основе имеющейся атомной модели исследуемого объекта. Нами предложены две упрощенные схемы, позволяющие проводить подобный расчет с использованием стандартных методов стационарной (предполагающей неизменность объекта в процессе эксперимента) биологической кристаллографии, оставаясь в рамках точности, достижимой на сегодняшний день при исследовании биологических макромолекул. Продемонстрировано, что при использовании импульсов умеренной интенсивности и работе с наборами экспериментальных данных среднего разрешения ослабление во времени интенсивности рассеянных лучей происходит почти синхронно для всех брэгговских рефлексов. Это позволяет проводить расчет картины рассеяния по стандартным формулам, адаптируя к эксперименту лишь общий масштабирующий коэффициент. Для работы с более мощными пучками предложена модификация стандартных расчетных формул, которая сводится к замене стандартных факторов атомного рассеяния (формфакторов) их эффективными аналогами, вычисляемыми на основе нестационарных формфакторов.