射线光源：通常采用铜靶（Cu）或钼靶（Mo）等作为阳极材料，产生高强度的特征 X 射线。以铜靶为例，其 Kα 射线波长为 0.15406nm，能满足大多数晶体材料的衍射分析需求。
功率：一般功率在 1 - 4kW 之间可调，高功率可提高 X 射线的强度，从而缩短测量时间或提高对微弱衍射信号的检测能力。
测角仪：角度范围通常为 0 - 160° 或更大，可精确控制样品和探测器的角度。角度分辨率可达 0.0001°，能够准确测量衍射峰的位置，有助于精确分析晶体结构。
探测器：配备高灵敏度的探测器，如闪烁计数器、半导体探测器等。探测器具有宽动态范围和快速响应能力，可准确采集衍射信号，能有效区分不同强度的衍射峰，并且能够在短时间内完成大量数据的采集。
扫描方式：具有多种扫描方式，如连续扫描、步进扫描等。连续扫描速度可在一定范围内调节，如 0.1 - 100°/min，适用于快速获取样品的衍射图谱；步进扫描则可实现更高的角度精度，用于精细结构分析。

测定晶体的结构，通过衍射图谱确定晶体的晶胞参数、空间群等信息；对多晶材料进行物相分析，鉴别样品中的各种结晶相；还能分析材料的微观应力、晶粒尺寸等。

在生物学中，用于蛋白质等生物大分子的晶体结构解析，为生命科学研究提供重要支撑。

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