X射線衍射儀的波長和晶體內部原子面之間的間距相近，晶體可以作為X射線的空間衍射光柵，即一束X射線照射到物體上時，受到物體中原子的散射，每個原子都產生散射波，這些波互相干涉，結果就產生衍射。衍射波疊加的結果使射線的強度在某些方向上加強，在其他方向上減弱。分析衍射結果，便可獲得晶體結構。對于晶體材料，當待測晶體與入射束呈不同角度時，那些滿足布拉格衍射的晶面就會被檢測出來，體現在XRD圖譜上就是具有不同的衍射強度的衍射峰。對于非晶體材料，由于其結構不存在晶體結構中原子排列的長程有序，只是在幾個原子范圍內存在著短程有序，故非晶體材料的XRD圖譜為一些漫散射饅頭峰。X射線衍射儀是利用衍射原理，測定物質的晶體結構，織構及應力，的進行物相分析，定性分析，定量分析。廣泛應用于冶金，石油，化工，科研，航空航天，教學，材料生產等領域。
當一束單色X射線入射到晶體時，由于晶體是由原子規則排列成的晶胞組成，這些規則排列的原子間距離與入射X射線波長有相同數量級，故由不同原子散射的X射線相互干涉，在某些特殊方向上產生強X射線衍射，衍射線在空間分布的方位和強度，與晶體結構密切相關。這就是X射線衍射儀衍射的基本原理。
X射線衍射儀的用途：
（1）當材料由多種結晶成分組成，需區分各成分所占比例，可使用XRD物相鑒定功能，X射線衍射儀分析各結晶相的比例。
（2）很多材料的性能由結晶程度決定，可使用XRD結晶度分析，確定材料的結晶程度。
（3）新材料開發需要充分了解材料的晶格參數，使用XRD可快捷測試出點陣參數，為新材料開發應用提供性能驗證指標。
（4）產品在使用過程中出現斷裂、變形等失效現象，可能涉及微觀應力方面影響，使用XRD可以快捷測定微觀應力。
（5）納米材料由于顆粒細小,極易形成團粒,采用通常的粒度分析儀往往會給出錯誤的數據。采用X射線衍射線線寬法(謝樂法)可以測定納米粒子的平均粒徑。
更新時間：2019-05-27
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