X射線衍射 (XRD) 依賴于 X 射線的雙波/顆粒性質(zhì)來(lái)獲得關(guān)于晶體材料結(jié)構(gòu)的信息。該技術(shù)的主要用途是根據(jù)其衍射圖對(duì)化合物進(jìn)行鑒定和特性描述。

當(dāng)單色 X 射線的入射束與目標(biāo)材料相互作用時(shí)，發(fā)生的顯性效應(yīng)是，這些 X 射線從目標(biāo)材料內(nèi)的原子進(jìn)行散射。在具有規(guī)則結(jié)構(gòu)（即晶體）的材料中，散射的 X 射線會(huì)經(jīng)歷相長(zhǎng)干涉和相消干涉。這就是衍射的過(guò)程。晶體對(duì) X 射線的衍射遵循布拉格定律，nλ = 2dsinθ?？赡艿难苌浞较蛉Q于材料晶胞的尺寸和形狀。衍射波的強(qiáng)度取決于晶體結(jié)構(gòu)中原子的種類(lèi)和排列。然而，大多數(shù)材料并非單晶，而是由許多可能處于各種取向的微小晶體組成，稱為多晶聚集體或粉末。將具有隨機(jī)取向的微晶粉末置于 X 射線束中時(shí)，將看到所有可能的原子間平面。如果系統(tǒng)地改變實(shí)驗(yàn)角度，將檢測(cè)來(lái)自粉末的所有可能的衍射峰。

仲聚焦（或布拉格-布倫塔諾）衍射儀具有衍射儀器中最常見(jiàn)的幾何結(jié)構(gòu)。

這種幾何結(jié)構(gòu)提供高分辨率和高強(qiáng)度光束分析的優(yōu)點(diǎn)，但需要應(yīng)對(duì)非常精確的校直要求并需要精心制備樣品。此外，這種幾何結(jié)構(gòu)要求從源到樣品的距離是恒定的，并且等于樣品到檢測(cè)儀的距離。校直誤差常常導(dǎo)致相鑒定困難和量化不當(dāng)。樣品錯(cuò)位可能導(dǎo)致不可接受的樣品位移誤差。樣品平整度、粗糙度和位置限制會(huì)妨礙在線樣品測(cè)量。此外，傳統(tǒng)的 XRD 系統(tǒng)通?；诰哂懈吖β室蟮凝嫶笤O(shè)備，并采用高功率 X 射線源來(lái)增加樣品上的 X 射線通量，以此增加檢測(cè)到的來(lái)自樣品的衍射信號(hào)。這些源還具有較大的激發(fā)面積，這通常不利于小樣品或小樣品特性的衍射分析。

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