X 射線衍射 (XRD) 依賴于 X 射線的雙波/顆粒性質(zhì)來獲得關(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，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 射線會經(jīng)歷相長干涉和相消干涉。這就是衍射的過程。晶體對 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。衍射波的強度取決于晶體結(jié)構(gòu)中原子的種類和排列。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。將具有隨機取向的微晶粉末置于 X 射線束中時，將看到所有可能的原子間平面。如果系統(tǒng)地改變實驗角度，將檢測來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常見的幾何結(jié)構(gòu)。

這種幾何結(jié)構(gòu)提供高分辨率和高強度光束分析的優(yōu)點，但需要應(yīng)對非常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妨礙在線樣品測量。此外，傳統(tǒng)的 XRD 系統(tǒng)通常基于具有高功率要求的龐大設(shè)備，并采用高功率 X 射線源來增加樣品上的 X 射線通量，以此增加檢測到的來自樣品的衍射信號。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。

多毛細(xì)管 X 射線光學(xué)晶體可以用來克服這些缺點和限制，以增強 XRD 應(yīng)用。多毛細(xì)管準(zhǔn)直光學(xué)將高度發(fā)散的光束轉(zhuǎn)換成低發(fā)散的準(zhǔn)平行光束。它們可用于形成平行光束 XRD 儀器的幾何結(jié)構(gòu)，該幾何結(jié)構(gòu)極大地減少甚至消除了仲聚焦幾何結(jié)構(gòu)固有的尖峰位置和強度的許多誤差源，例如樣品位置、形狀、粗糙度、平整度和透明度。多毛細(xì)管聚焦光學(xué)晶體從發(fā)散 X 射線源收集 X 射線，并將它們引導(dǎo)至樣品表面上形成直徑小到幾十微米的小聚焦光束，以用于小樣品或小樣品特性的微 X 射線衍射應(yīng)用。這兩種多毛細(xì)管光學(xué)晶體將*強度的 X 射線引導(dǎo)至樣品表面，以便采用光學(xué)晶體的 XRD 系統(tǒng)能夠使用低功率 X 射線源，從而降低對儀器尺寸、成本和功率的要求。

使用 X 射線光學(xué)晶體的 X 射線衍射已成功應(yīng)用于薄膜分析、樣品質(zhì)地評估、晶相和結(jié)構(gòu)監(jiān)測、樣品應(yīng)力和應(yīng)變研究等不同的領(lǐng)域