Os instrumentos XRF utilizam raios X para "excitar" um material a fim de caracterizar sua composição identificando elementos na amostra (análise qualitativa) ou determinando a resistência de um elemento na amostra (análise quantitativa)

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A difração de raios X é o meio mais eficaz e mais amplamente utilizado, e a difração de raios X é o primeiro método usado por humanos para estudar a microestrutura da matéria.

Os raios X são um tipo de radiação eletromagnética de comprimento de onda curto, entre os raios ultravioleta e os raios gama, que foi desenvolvido pelo físico alemão WK. Foi descoberto por Roentgen em 1895, por isso também é chamado de raios Roentgen.

A tecnologia de difração de raios X é amplamente utilizada na indústria química, pesquisa científica, produção de materiais e outros campos por causa de sua precisão de medição não destrutiva, livre de poluição, rápida e alta e grande quantidade de informações sobre a integridade do cristal.

Quando a difração de raios X é projetada em um cristal como uma onda eletromagnética, ela é espalhada pelos átomos no cristal, e as ondas espalhadas parecem emanar do centro dos átomos, e as ondas espalhadas emitidas do centro de cada átomo são semelhantes às ondas esféricas de origem.

O difratômetro de raios X, também conhecido como difratômetro de cristal de raios X, abreviado XPD ou XRD, é um instrumento para estudar a microestrutura interna da matéria. O difratômetro de raios X tem as vantagens de alta precisão, alta estabilidade e operação conveniente.

A Difração de Raios-X (XRD) é um método importante para estudar a fase e a estrutura cristalina de uma substância. Quando uma substância (cristal ou não cristalina) é analisada por difração, a substância é irradiada por raios X para produzir diferentes graus de fenômeno de difração, composição do material, tipo de cristal, modo de ligação intramolecular, configuração molecular, conformação e outras características do material determinam o padrão de difração específico da substância.