Dříve speciální stroj již takovým není, jako je XRD (rentgenový difraktometr) používaný pro studium krystalů. Krystaly jsou malé, pevné útvary s vysokou strukturální úrovňovostí. Dají se nalézt ve mnoha věcech – v kameňoch, minerálech a dokonce i v některých léčivách! Rentgenové paprsky jsou druh neviditelného světla a rentgenový difraktometr na tyto krystaly uprchuje tento druh světla, aby zjistil, z čeho jsou udělané a jak se chovají.
Rentgenovy paprsky jsou formou záření, které je energií cestující vlnami. Dokážou proniknout dokonce kůží a kostmi. Rentgeny jsou natolik silné, že mohou procházet kovem. V tomto případě proniknou rentgenové paprsky krystaly použité k vidění, jak vypadají. Toto odrazování vytváří cesty, které lze spočítat a studovat. Jeden ze způsobů, jakými vědci mohou tento proces provádět, je zkoumáním vzorů světelných vln odrážejících se od jejich povrchů, čímž přesně zjistí, jak jsou uspořádány a co je dělá tak unikátními.
Pokud dáte krystal do difraktometru s rentgenovým zářením, toto zařízení ho bude rychle otáčet a naměřuje je z mnoha různých úhlů. Rentgenové paprsky procházející krystalem jsou pak odraženy a shromažďovány na speciálním detektoru uvnitř tohoto přístroje, který vytvoří obrázek. Odrazované rentgenové paprsky vytvářejí vzor, který tento detektor dokáže zachytit. Tento vzor je následně změřen a použit difraktometrem k vizualizaci, jaké atomy se nacházejí uvnitř tohoto krystalu pomocí matematiky. Je to časově náročný, ale nezbytný proces, který však výzkumu vědců velmi pomáhá a podporuje jejich objevy.
Analýza rentgenové difrakce je pro vědce velmi důležitá k pochopení struktury a vlastností různých druhů materiálů. Může být použita k vyšetřování minerálů — těch přirozených látek, které se nacházejí na Zemi. Vědci mohou studovat minerály, aby zmapovali jejich historii a pořadí, ve kterém byly vytvořeny. Tato metoda se dá také použít k testování nových léků předtím, než jsou lidem spravovány. Navíc lze rentgenovou difrakci použít ke charakterizaci materiálů, které se používají při stavebnictví v velkém měřítku, jako je beton a ocel, což jsou klíčové pro vytváření pevných a bezpečných konstrukcí. Je důležité zajistit, aby fyzické prostředí, ve kterém žijeme a pracujeme, bylo stabilní.
Univerzální nástroj pro oblast vědy i průmyslu, jsou difraktometry rentgenového záření běžně používanou položkou. V medicíně mohou pomoci výzkumníkům zkoumat strukturu bílkovin a léků. Tato znalost pomáhá vědcům optimalizovat léky tak, aby lépe cílily na nemoci. Pak jsou tu běžnější aplikace jako difraktometry rentgenového záření používané v geologii k studiu minerálů a hornin, které nám poskytují životně důležité informace o tom, jak se Země vyvíjela po stovkách milionů let. V inženýrství lze použít k studiu materiálů, jako je kov nebo beton, což zajistí bezpečnost, sílu našich budov či mostů a zajištění jejich trvání po generace.