PROCEDIMIENTO Y APARATO PARA ANÁLISIS POR DIFRACCIÓN DE RAYOS X.

Procedimiento y aparato para análisis por difracción de rayos X Campo de la invención La invención se refiere a un procedimiento para el análisis por difracción de rayos X en modo de transmisión de una muestra mediante un aparato que comprende una fuente de radiación de rayos X que proporciona radiación de rayos X para la irradiación de dicha muestra y un detector para detectar la radiación de rayos X transmitida a través y difractada por dicha muestra. La invención también se refiere a un aparato para el análisis por difracción de rayos X en modo de transmisión de una muestra, incluyendo dicho aparato una fuente de radiación de rayos X que proporciona radiación de rayos X para la irradiación de dicha muestra y un detector para detectar la radiación de rayos X transmitida a través y difractada por dicha muestra. La invención también se refiere a un procedimiento para el análisis por difracción de rayos X en modo de transmisión de una pluralidad de muestras mediante un aparato que comprende una fuente de radiación de rayos X y un detector para detectar la radiación de rayos X transmitida a través y difractada por dicha muestra. La invención también se refiere a un aparato para el análisis por difracción de rayos X en modo de transmisión de una pluralidad de muestras mediante de un aparato que comprende una fuente de radiación de rayos X y un detector para detectar la radiación de rayos X transmitida a través y difractada por una muestra. Antecedentes de la invención La química combinatoria se refiere a técnicas para fabricar, probar y almacenar los datos resultantes de una biblioteca de materiales que contienen decenas, cientos o incluso miles de diferentes materiales o compuestos. Las investigaciones combinatorias requieren técnicas de detección rápida para probar y evaluar las variaciones de la composición, estructura y propiedades dentro de una biblioteca de materiales. El análisis por difracción de rayos X es una de las técnicas de detección más adecuadas de las propiedades de estado sólido debido a la abundante información que puede ser revelada a partir del patrón de difracción y el análisis por difracción de rayos X es rápido y no destructivo. El análisis de los patrones de difracción juega un papel importante en aplicaciones tan diversas como la resolución de estructuras moleculares, la identificación de compuestos y la fabricación de materiales. Si un compuesto se puede hacer a cristalizar en cristales que se pueden medir, los patrones de difracción de cristales simples pueden proporcionar una gran cantidad de información sobre la estructura cristalina del compuesto. Muchos compuestos, sin embargo, sólo se pueden obtener en forma de polvo. Aunque un patrón de difracción de polvo produce mucha menos información que la generada por un solo cristal, es único para cada sustancia con una estructura cristalina particular, y por tanto es de gran utilidad para fines de identificación. La dispersión de la radiación de rayos X incidente de una muestra de material puede dar información sobre la estructura atómica de la materia. Cuando un haz de radiación golpea una muestra, se crea un patrón de difracción de la radiación, que tiene una distribución de intensidad espacial que depende de la longitud de onda de la radiación incidente y de la estructura atómica de la materia y que se pueden registrar en un detector adecuado, tal como un detector de puntos, un detector de 1D o un detector de 2D. El análisis de difracción es el procedimiento de elección para el estudio de materiales cristalinos, el comportamiento de cristalización y la fase líquida, gel o sólida, o transiciones de fase de materiales. En ciertas circunstancias, es conveniente realizar un análisis de la muestra utilizando el análisis por difracción de rayos X en modo de transmisión debido a diversas razones, incluyendo la necesidad de difracción de bajo ángulo, y ventajas en el análisis de muestras delgadas o muestras en ambientes líquidos. Se conocen un procedimiento y un aparato para realizar el análisis por difracción de rayos X en modo de transmisión de una muestra, por ejemplo, a partir de los documentos US 2004/0208284 o US 2005/0002487. En particular, el documento 2004/0208284 describe un aparato que comprende un detector de dos dimensiones, una fuente de rayos X, medios de enfoque o para hacer paralelo el haz de rayos X emitido por la fuente, y medios para hacer girar un sustrato que contiene las muestras de alrededor de un eje perpendicular al plano del sustrato y para la inclinación de este sustrato alrededor de un eje contenido en el plano del sustrato. Un problema que se encontró con un equipo conocido análisis por difracción de polvo usando un detector 2D es que durante la detección de la radiación de difracción, pequeñas manchas y arcos de difracción se observan a menudo 2 E06075992 02-01-2012   en lugar de anillos, especialmente cuando el material orgánico cristalino (como productos farmacéuticos) es irradiado. Este puede ser el resultado del hecho de que no todos los planos reticulares del material en polvo cristalino han sido expuestos a radiación de rayos X en el mismo momento o en la misma cantidad, porque los cristales no estaban orientados al azar o sólo unos pocos cristales estaban presentes. Como resultado, las intensidades pico de los patrones de difracción de polvo grabadas con un punto o un detector 1D (detector unidimensional) no son correctas, y no se crea ningún patrón de difracción de polvo 1D representativo (intensidad respecto al ángulo de difracción 2). Esto causa problemas en la comparación de patrones de difracción para la identificación. Sumario de la invención Un primer objetivo de la invención es proporcionar un procedimiento y un aparato del tipo mencionado anteriormente que haga posible llevar a cabo análisis por difracción de rayos X de transmisión con estadísticas de partículas mejoradas significativamente. Estadísticas de las partículas es un término conocido en la técnica. Con el logro "estadísticas de partículas mejoradas" se entiende la obtención de un patrón de difracción de polvo con intensidades del haz difractado más fiables, o intensidades del haz difractado con una desviación estándar reducida. Un segundo objetivo y adicional de la invención es proporcionar un procedimiento y un aparato del tipo mencionado que hagan posible llevar a cabo análisis por difracción de rayos X de transmisión de una pluralidad de muestras de un tiempo efectivo. Según un primer aspecto de la invención, el primera objetivo mencionado se logra por medio de un procedimiento definido por la reivindicación 1. Las reivindicaciones 2 a 8 definen realizaciones preferidas de este procedimiento. Según un segundo aspecto de la invención, el primer objetivo anteriormente mencionado se consigue por medio de un equipo definido por la reivindicación 9. Las reivindicaciones 10 a 16 definen realizaciones preferidas de este aparato. Una ventaja obtenida con el procedimiento y el aparato de acuerdo con el primer y el segundo aspectos de la invención es que hacen posible llevar a cabo un análisis por difracción de rayos X de transmisión de una muestra con las estadísticas de partículas mejoradas significativamente. De acuerdo con un tercer aspecto de la invención, el segundo objetivo antes mencionado se logra por medio de un procedimiento definido por la reivindicación 17. Las reivindicaciones 18 a 25 definen realizaciones preferidas de este procedimiento. De acuerdo con un cuarto aspecto de la invención, el segundo objetivo antes mencionado se logra por medio de un equipo definido por la reivindicación 26. Las reivindicaciones 27 a 33 definen realizaciones preferidas de este aparato. Una ventaja obtenida con el procedimiento y el aparato de acuerdo con el tercer y cuarto aspectos de la invención es que hacen posible llevar a cabo un análisis por difracción de rayos X de transmisión de una pluralidad de muestras con las estadísticas de partículas mejoradas significativamente y en un tiempo efectivo. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La presente invención se describirá ahora en términos de sus realizaciones preferidas con referencia a los dibujos adjuntos. Estas realizaciones se indican para ayudar a la comprensión de la invención, pero no deben interpretarse como una limitación. La figura 1 muestra una vista esquemática en perspectiva de un contenedor de muestras de un soporte de múltiples muestras que se muestra en la figura 10 y un haz de rayos X en forma banda que irradia una muestra colocada sobre un sustrato. La figura 2 muestra una vista esquemática en sección transversal de un contenedor de muestras tomada a lo largo de un plano que pasa por un eje de simetría (tal como se muestra en la figura 1) del contenedor de muestras y que es el plano en el que se extiende el haz de rayos X.... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el análisis por difracción de rayos X en modo de transmisión de una muestra mediante un aparato que comprende una fuente de radiación de rayos X (21) que proporciona radiación de rayos X para la irradiación de dicha muestra y un detector (22) para la detección de la radiación de rayos X transmitida a través y difractada por dicha muestra, comprendiendo dicho procedimiento (a) colocar una muestra a analizar en un sustrato (19) que está adaptado para recibir y sujetar dicha muestra, formando dicho sustrato la pared inferior plana de un contenedor de muestras (11) que tiene un diámetro interior y que es transparente a la radiación de rayos X, (b) generar mediante una fuente de radiación de rayos X (21) una haz de rayos X en forma de banda (24) que irradia una región en forma de banda, extendiéndose la parte central de dicho haz a lo largo de un plano, (c) colocar dicho sustrato y por lo tanto dicha muestra en una posición inicial en la que dicha muestra está situada en la trayectoria de dicho haz (24) y en el que una porción (27) de dicha muestra es irradiada mediante dicho haz (24), (d) realizar los siguientes movimientos del sustrato (19) respecto a la posición inicial del mismo mencionada anteriormente: (d.1) una rotación de dicho sustrato (19) y por lo tanto de dicha muestra alrededor de un eje de rotación (29) que es perpendicular a dicho sustrato, cubriendo dicha rotación un ángulo de rotación predeterminado, y (d.2) una inclinación de dicho sustrato (19) y por lo tanto de dicha muestra alrededor de un eje de inclinación (28) y en un ángulo de inclinación (T) definido como el ángulo que dicho eje de rotación (29) forma con dicho plano a través del cual se extiende la parte central de dicho haz (24), estando situado dicho eje de inclinación en dicho plano a través del cual se extiende la parte central de dicho haz (24) y que es perpendicular a dicho eje de rotación (29), cubriendo dicha inclinación un ángulo de inclinación (T) que varía entre un primer valor predeterminado y un segundo valor predeterminado, en el que dicho haz de rayos X (24) ilumina un segmento de línea (4) que está situado sustancialmente en dicho eje de inclinación (28), ajustándose la longitud de dicho segmento de línea para que sea igual o aproximadamente igual al diámetro interior del contenedor de muestras (11), y (e) detectar con dicho detector (22) la radiación de rayos X transmitida a través y difractada por dicha muestra en un intervalo de tiempo durante el cual se efectúan los movimientos antes mencionados del sustrato (19). 2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dichos movimientos de rotación e inclinación de dicho sustrato (19) se llevan a cabo de forma simultánea y continua. 3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el movimiento de inclinación de dicho sustrato (19) se lleva a cabo paso a paso y una rotación del mismo que cubre un ángulo de rotación determinado se lleva a cabo para cada paso de inclinación. 4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el eje central de dicho haz (24) y dicho eje de rotación (29) pasan por el centro (17) de dicho sustrato plano (19) cuando éste está en dicha posición inicial. 5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicha fuente de radiación (21) es estacionaria. 6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicha rotación del sustrato (19) cubre un ángulo que es igual o cercano a 360 grados. 7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicha rotación del sustrato (19) cubre un ángulo que es menor de 360 grados. 8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicha rotación del sustrato (19) cubre un ángulo que es mayor de 360 grados. 9. Aparato para el análisis por difracción de rayos X en modo de transmisión de una muestra, incluyendo dicho aparato una fuente de radiación de rayos X (21) que proporciona radiación de rayos X para la irradiación de dicha muestra y un detector (22) para la detección de radiación de rayos X transmitida a través y difractada por dicha muestra, comprendiendo dicho aparato 14 E06075992 02-01-2012   (a) una fuente de radiación de rayos X (21) que está adaptada para proporcionar un haz de rayos X en forma de banda (24) que irradia una región en forma de banda, extendiéndose la parte central de dicho haz a lo largo de un plano, (b) un sustrato (19) que está adaptado para la recepción y la sujeción de una muestra a analizar, formando dicho sustrato la pared inferior plana de un contenedor de muestras (11) que tiene un diámetro interior y que es transparente a la radiación de rayos X, (c) medios para el posicionamiento de dicho sustrato (19) y por lo tanto dicha muestra en una posición inicial en la que dicha muestra se encuentra en la trayectoria de dicho haz (24) y en el que una porción (27) de dicha muestra es irradiada por dicho haz (24), (d) medios para efectuar los siguientes movimientos del sustrato (19) respecto a la posición inicial antes mencionada: (d.1) una rotación de dicho sustrato (19) y por lo tanto de dicha muestra de alrededor de un eje de rotación (29) que es perpendicular a dicho sustrato, cubriendo dicha rotación un ángulo de rotación predeterminado, y (d.2) una inclinación de dicho sustrato (19) y por lo tanto de dicha muestra de alrededor de un eje de inclinación (28) que se encuentra en dicho plano a través del cual se extiende la parte central de dicho haz (24) y que es perpendicular a dicho eje de rotación (29), cubriendo dicha inclinación un ángulo de inclinación (T) que varía entre un ángulo de inclinación cero definido por dicha posición inicial de dicho sustrato (19) y un valor predeterminado mayor que cero, (e) medios de focalización situados en la trayectoria de dicho haz de rayos X (24) y entre dicha fuente de radiación de rayos X (21) y dicho sustrato de muestra (19), en el que dichos medios de focalización enfocan dijo haz de rayos X (24) en un segmento de línea (4) que está situado sustancialmente en dicho eje de inclinación (28), ajustándose la longitud de dicho segmento de línea para que sea igual o aproximadamente igual al diámetro interior del contenedor de muestras (11), y (f) un detector (22) para la detección de radiación de rayos X transmitida a través y difractada por dicha muestra en un intervalo de tiempo durante el cual se efectúan los movimientos antes mencionados del sustrato (19). 10. Aparato según la reivindicación 9, en el que el eje central de dicho haz (24) y dicho eje de rotación (29) pasa por el centro (17) de dicho sustrato plano (19) cuando éste está en dicha posición inicial. 11. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 9 ó 10, en el que el detector (22) es un detector móvil. 12. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 9 ó 10, en el que el detector (22) es un detector fijo que está situado en una porción de una superficie esférica. 13. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en el que dicha fuente de radiación (21) es estacionaria. 14. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en el que dicha rotación cubre un ángulo que es igual o cercano a 360 grados. 15. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en el que dicha rotación cubre un ángulo que es menor que 360 grados. 16. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en el que dicha rotación cubre un ángulo que es mayor de 360 grados. 17. Procedimiento para el análisis por difracción de rayos X en modo de transmisión de una pluralidad de muestras mediante un aparato que comprende una fuente de radiación de rayos X (21) y un detector (22) para la detección de la radiación de rayos X transmitida a través y difractada por dicha muestra, comprendiendo dicho procedimiento (a) colocar una pluralidad de muestras a ser analizadas en respectivos elementos de sustrato (19) de un soporte de muestras (12), siendo los respectivos elementos de sustrato (19) elementos de sustrato planos, con cada elemento de sustrato formando el fondo de un respectivo contenedor de muestras (11) que tiene un diámetro interior y es transparente a la radiación de rayos X, (b) generar mediante una fuente de radiación de rayos X (21) un haz de rayos X en forma de banda (24) que irradia una región en forma de banda, extendiéndose la parte central de dicho haz a lo largo de un plano, E06075992 02-01-2012   (c) colocar dicho soporte de muestras (12) en un aparato que comprende medios para mover y colocar dicho soporte de muestras de manera que una muestra preseleccionada se puede colocar en la trayectoria de dicho haz (24), (d) colocar un elemento de sustrato preseleccionado (19) de dicho soporte de muestras (12) y por lo tanto la muestra en ese elemento de sustrato en una posición inicial en la que dicha muestra está situada en la trayectoria de dicho haz (24) y en el que un porción (27) de dicha muestra es irradiada por dicho haz (24), (E) efectuar los siguientes movimientos de dicho elemento de sustrato preseleccionado (19) respecto a la posición inicial antes mencionada: (e.1) una rotación de dicho elemento de sustrato preseleccionado (19) y por lo tanto de dicha muestra alrededor de un eje de rotación (29) que es perpendicular a dicho elemento de sustrato, cubriendo dicho giro un ángulo de rotación predeterminado, y (e.2) una inclinación de dicho elemento de sustrato preseleccionado (19) y por lo tanto de dicha muestra alrededor de un eje de inclinación (28) y en un ángulo de inclinación (T) definido como el ángulo que dicho eje de rotación (29) forma con dicho plano a través del cual se extiende la parte central de dicho haz (24), estando dispuesto dicho eje de inclinación en dicho plano a través del cual se extiende la parte central de dicho haz (24) y es perpendicular a dicho eje de rotación (29), cubriendo dicha inclinación un ángulo de inclinación (T) que varía entre un primer valor predeterminado y un segundo valor predeterminado, en el que dicho haz de rayos X (24) ilumina un segmento de línea (4) que está dispuesto sustancialmente en dicho eje de inclinación (28), ajustándose la longitud de dicho segmento de línea para que sea igual o aproximadamente igual al diámetro interior del contenedor de muestras, y (f) detectar con dicho detector (22) la radiación de rayos X transmitida a través y difractada por dicha muestra en un intervalo de tiempo durante el cual se efectúan los movimientos antes mencionados del elemento de sustrato preseleccionado (19). 18. Procedimiento según la reivindicación 17, en el que los movimientos de rotación e inclinación de dicho elemento de sustrato (19) se llevan a cabo de forma simultánea y continua. 19. Procedimiento según la reivindicación 17, en el que dicho movimiento de inclinación de dicho elemento de sustrato (19) se lleva a cabo paso a paso y una rotación de la misma que cubre un ángulo de rotación determinado se lleva a cabo para cada paso de inclinación. 20. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, en el que el eje central de dicho haz (24) y dicho eje de rotación (29) pasan a través del centro (17) de dicho elemento de sustrato plano (19) cuando éste está en dicha posición inicial. 21. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 20, en el que dicha fuente de radiación (21) es estacionaria. 22. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 21, en el que dicha rotación del elemento de sustrato (19) cubre un ángulo que es igual o cercano a 360 grados. 23. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 21, en el que dicha rotación del elemento de sustrato (19) cubre un ángulo que es menor de 360 grados. 24. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 21, en el que dicho elemento de rotación del sustrato (19) cubre un ángulo que es mayor de 360 grados. 25. Procedimiento según la reivindicación 17, que también comprende repetir las etapas (e) y (f) para cada una de la pluralidad de las muestras en el soporte de muestras. 26. Aparato para el análisis por difracción de rayos X en modo de transmisión de una pluralidad de muestras mediante un aparato que comprende una fuente de radiación de rayos X (21) y un detector (22) para la detección de la radiación de rayos X transmitida a través y difractada por una muestra, comprendiendo dicho aparato (a) una fuente de radiación de rayos X (21) que está adaptada para proporcionar una haz de rayos X en forma de banda (24) que irradia una región en forma de banda, extendiéndose la parte central de dicho haz a lo largo de un plano, 16 E06075992 02-01-2012   (b) un soporte de muestras (12) que comprende una pluralidad de elementos de sustrato (19), cada una de los cuales está adaptado para la recepción y la sujeción de una muestra a analizar, formando cada uno de dichos elementos de sustrato la pared de fondo plano de un respectivo contenedor de muestras (11) con un diámetro interior y que es transparente a la radiación de rayos X, (c) medios para colocar un elemento de sustrato preseleccionados y por lo tanto una muestra colocada en ese elemento en una posición inicial en la que dicha muestra está dispuesta en la trayectoria de la dicho haz (24) y en el que una porción (27) de dicha muestra es irradiada por dicho haz (24), (d) medios para efectuar los siguientes movimientos de dicho elemento del sustrato preseleccionado (19) respecto a la posición inicial del mismo mencionada anteriormente: (d.1) una rotación de dicho elemento de sustrato preseleccionado (19) y por lo tanto de dicha muestra alrededor de un eje de rotación (29) que es perpendicular a dicho elemento de sustrato, cubriendo dicha rotación un ángulo de rotación predeterminado, y (d.2) una inclinación de dicho elemento de sustrato preseleccionado (19) y por lo tanto de dicha muestra alrededor de un eje de inclinación (28) que se encuentra en dicho plano a través del cual se extiende la parte central de dicho haz (24) y que es perpendicular a dicho eje de rotación (29), cubriendo dicha inclinación un ángulo de inclinación (T) que varía entre un ángulo de inclinación cero definido por dicha posición inicial de dicho elemento de sustrato (19) y un valor predeterminado mayor que cero, (e) medios de focalización situados en la trayectoria de dicho haz de rayos X (24) y entre dicha fuente de radiación de rayos X (21) y dicha muestra de sustrato (19), en el que dichos medios de focalización enfocan dicho haz de rayos X (24) en un segmento de línea (4) que se encuentra sustancialmente en dicho eje de inclinación (28), ajustándose la longitud de dicho segmento de línea para que sea igual o aproximadamente igual al diámetro interior del contenedor de muestras (11), y (f) un detector (22) para la detección de la radiación de rayos X transmitida a través y difractada por dicha muestra en un intervalo de tiempo durante el cual se efectúan los movimientos antes mencionados del elemento de sustrato (19). 27. Aparato según la reivindicación 26, en el que el eje central de dicho haz (24) y dicho eje de rotación (29) pasan por el centro (17) de dicho elemento de sustrato plano (19) cuando éste está en dicha posición inicial. 28. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 26 ó 27, en el que el detector (22) es un detector móvil. 29. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 26 ó 27, en el que el detector (22) es un detector estacionario que se encuentra en una porción de una superficie esférica. 30. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 29, en el que dicha fuente de radiación (21) es estacionaria. 31. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 30, en el que dicha rotación cubre un ángulo que es igual o cercano a 360 grados. 32. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 30, en el que dicha rotación cubre un ángulo que es menor que 360 grados. 33. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 30, en el que dicha rotación cubre un ángulo que es mayor de 360 grados. 17 E06075992 02-01-2012   18 E06075992 02-01-2012   19 E06075992 02-01-2012   E06075992 02-01-2012   21 E06075992 02-01-2012   22 E06075992 02-01-2012   23 E06075992 02-01-2012   24 E06075992 02-01-2012   E06075992 02-01-2012   26 E06075992 02-01-2012   27 E06075992 02-01-2012   28 E06075992 02-01-2012   29 E06075992 02-01-2012