x射线衍射仪(x-ray diffractometer，xrd)是利用x射线衍射原理研究物质内部结构的一种大型分析仪器。令一束x射线和样品交互，用生成的衍射图谱来分析物质结构。它是在x射线晶体学领域中在原子尺度范围内研究材料结构的主要仪器，也可用于研究非晶体。由于其结构不存在晶体结构中原子排列的长程有序，只是在几个原子范围内存在着短程有序，中能x射线发生装置，故非晶体材料的xrd图谱为一些漫散射馒头峰。
给阴极加上一定的电流被加热时，便能放出热辐射电子。在数万伏特高压电场的作用下，这些电子被加速并轰击阳极（又被称为靶）。阳极靶面上受电子束轰击的焦点呈细长的矩形状（称线焦点或线焦斑），从射线出射窗中心射出的x射线与靶面的掠射角为3°-6°。从出射方向垂直焦斑长边的两个出射窗口观察，中能x射线发生装置供应商，焦斑呈线状的称为线光源；从另外两个出射窗口观察，中能x射线发生装置厂家，焦斑如点状称为点光源。在衍射仪每次安装管子时，必须辨别所使用x射线出射窗口是否为线焦点方向。此外，还要求测角仪相对于靶面平面要有适当的倾斜角。
主要包括三部分：x射线光管、测角仪和检测器。采用应用广泛的cu靶作为x射线源，配备pixcel高能检测器，此检测器为固态探测器由65000个像素组成，每个像素的尺寸为55×55微米，每个像素都有独立电路，具有快速读出时间和较高的动态范围：每像素行每秒超过1300万次计数。
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