Die serielle Femtosekundenkristallographie (SFX) verwendet Röntgenpulse aus Freie-Elektronen-Laser-(FEL)-Quellen. SFX könnte den Weg eröffnen, die Struktur biologischer Moleküle zu bestimmen, die sich nicht ohne Weiteres zu großen, gut diffraktierenden Kristallen kristallisieren lassen. Die Nutzung von FELs mit hohen Pulswiederholraten könnte zu kurzen Messzeiten von nur wenigen Minuten führen. Die automatisierte Zuführung von Probensuspensionen für SFX-Experimente könnte potenziell zu einer deutlich höheren Rate vollständiger Messungen führen als bei heutigen Synchrotronstrahlungsanlagen der dritten Generation, da keine Kristalljustage oder komplexen Roboterbewegungen erforderlich sind. Neue Herausforderungen ergeben sich aus der daraus resultierenden hohen Datenerfassungsrate und der Bereitstellung einer zuverlässigen Probenzuführung.^[1]
Zur Zuführung der Proben wird ein Emulsionsstrahl über eine Düse in eine Vakuumkammer abgegeben, die von einem SmarAct-SMARGON-Goniometer ausgerichtet und positioniert wird. Der Goniometer besteht aus vier Linearpositionierern, die an einem größeren Rotationspositionierer befestigt sind und eine teilweise parallele kinematische Struktur bilden. Jeder Positionierer ist mit der Piezoantriebstechnologie von SmarAct ausgestattet, die nanometeraufgelöste und wiederholgenaue Bewegungen ermöglicht.
Das 5D-Goniometersystem ermöglicht ein Kippen des Flüssigkeitsstrahls um ± 30° und ein Bewegen um ± 15 mm. Eine Besonderheit ist ein magnetisches Wechselsystem, das die Entnahme einer Düse aus einem Düsenmagazin ermöglicht.
Der 5D-Goniometer von SmarAct ist Teil dieses automatisierten Probenzuführungssystems, das zu kürzeren Messzeiten und damit zu einem höheren Probendurchsatz führt.

^[1] Möglichkeiten zur Probenzuführung für die serielle Femtosekundenkristallographie an zukünftigen Lichtquellen, L. M. G. Chavas, L. Gumprecht und H. N. Chapman, Structural Dynamics 2, 041709 (2015), doi: 10.1063/1.4921220