X射線衍射儀

衍射儀是一種測量儀器，用于根據輻射束或粒子束（例如 X 射線或中子）與其相互作用時產生的散射圖案分析材料的結構。

由于使用波長小于納米的電子或中子相對容易，因此可以使用電子和中子以非常類似于 X 射線衍射的方式研究晶體結構。 電子不像 X 射線那樣深入物質，因此電子衍射揭示了表面附近的結構； 中子確實很容易穿透，并且有一個優勢，即它們具有固有磁矩，使它們與具有不同磁矩排列的原子發生不同的相互作用。

典型的衍射儀由輻射源、選擇波長的單色儀、調整光束形狀的狹縫、樣品和檢測器組成。 在更復雜的設備中，也可以使用測角儀來微調樣品和檢測器的位置。 當使用面檢測器監測衍射輻射時，通常需要使用光束擋板來阻擋未被樣品衍射的強主光束，否則可能會損壞檢測器。 通常，光束阻擋器可以是 X 射線完全無法穿透的，也可以是半透明的。 使用半透明光束停止器可以使用通過光束停止器觀察到的強度來確定樣品吸收輻射的程度。

X射線衍射儀有幾種類型，根據研究領域（材料科學、粉末衍射、生命科學、結構生物學等）和實驗環境，如果是有家用X射線源的實驗室或 同步加速器。在實驗室中，衍射儀通常是一種一體化設備，包括衍射儀、視頻顯微鏡和X射線源。

用于同步加速器的衍射儀制造商較少，因為要裝備的 X 射線束線數量很少，而且制造商需要扎實的專業知識。

對于材料科學，Huber 衍射儀是眾所周知的，對于結構生物學，Arinax 衍射儀是參考。 但由于生產廠家較少，大量的同步衍射儀都是自制的衍射儀，由同步加速器工程團隊實現。

X 射線衍射儀儀器可用于多種用途，包括晶體結構成像、相測定和識別不熟悉的物質，用于晶體學、檢查和藥效藥物研究。 X 射線衍射的一種新穎用途是研究火星表面，以確定它是否曾支持生命存在。