X 光繞射儀 (XRD) 是固態科學的基礎技術,可為結晶樣本的成分和結構排列提供獨到見解。根據 Bragg's law (布拉格定律),藉由測量主要 X 光光束的繞射強度和繞射角度來獲取相關資料。在符合此定律的情況下,可在透射或反射模式中安排不同的設定來分析樣本。
X 光繞射是X光與晶體原子作用的一種現象,晶體原子間距一致性產生 X 光入射光束中的波干涉譜圖。該晶體的原子對 X 光的作用就如同刻劃光柵對光束的作用一樣 (請參見極化)。每種物質皆有專屬的干涉譜圖,可提供關於晶體內原子或分子的結構資訊。
在 XRD 測量中,樣本會放置於樣本室中,然後以相關繞射幾何所定義的角度,使用主要 X 光光束進行撞擊。Bragg-Brentano 幾何是最常用於粉末 XRD 的方法之一,又稱為 XRPD。其仰賴多個可移動部零件來偵測樣本中的次要散射 X 光,並取得完整的繞射譜圖。
若滿足 Bragg's law (布拉格定律),當主要 X 光光束與樣本作用互動時,便會繞射並產生可由偵測器擷取到的次要波束。如此便會產生繞射圖形,這便是樣本獨特結晶結構的特性分析。