เครื่องมือพิเศษที่เคยมีแต่เดิมนั้นไม่ใช่สิ่งพิเศษอีกต่อไป เช่น XRD (เครื่องวิเคราะห์ด้วยรังสีเอกซ์) ที่ใช้ในการศึกษาผลึก ผลึกเป็นโครงสร้างเล็ก ๆ ในลักษณะของของแข็งที่ให้ภาพรวมที่มีโครงสร้างอย่างมาก คุณสามารถพบพวกมันได้ในหลายสิ่ง — หิน แร่ธาตุ และแม้กระทั่งในยาบางชนิด! รังสีเอกซ์เป็นแสงชนิดหนึ่งที่มองไม่เห็น และเครื่องวิเคราะห์ด้วยรังสีเอกซ์จะฉายแสงชนิดนี้ไปยังผลึกเพื่อดูว่ามันทำมาจากอะไรและมันทำงานอย่างไร
รังสีเอกซ์เป็นรูปแบบหนึ่งของรังสีซึ่งเป็นพลังงานที่เคลื่อนที่ในลักษณะคลื่น พวกมันสามารถทะลุผ่านผิวหนังและกระดูกได้ รังสีเอกซ์มีพลังพอที่จะผ่านโลหะได้ ในกรณีนี้ รังสีเอกซ์กระทบกับผลึกที่ใช้เพื่อดูว่าพวกมันมีลักษณะอย่างไร การสะท้อนนี้สร้างเส้นทางที่สามารถนับและศึกษาได้ หนึ่งในวิธีที่นักวิทยาศาสตร์สามารถทำเช่นนี้คือการตรวจสอบลวดลายของคลื่นแสงที่สะท้อนจากพื้นผิวของพวกมัน เพื่อเรียนรู้ว่าพวกมันถูกประกอบขึ้นอย่างไรและอะไรที่ทำให้พวกมันพิเศษ
หากคุณนำคริสตัลไปใส่ในเครื่อง X-ray diffractometer มันจะหมุนคริสตัลนั้นอย่างรวดเร็วเพื่อส่งรังสีเอกซ์ไปที่มันจากหลายมุม รังสีเอกซ์ที่ผ่านคริสตัลจะถูกสะท้อนและรวบรวมโดยตัวตรวจจับพิเศษภายในเครื่องนั้นเพื่อสร้างภาพ รังสีเอกซ์ที่กระเด้งกลับมาจะสร้างลวดลายที่ตัวตรวจจับสามารถจับได้ ลวดลายดังกล่าวจะถูกวัดและใช้โดยเครื่องดิฟแฟร์แอคโตเมตรเพื่อแสดงให้เห็นว่าอะตอมใดอยู่ภายในคริสตัล โดยใช้คณิตศาสตร์ กระบวนการนี้ใช้เวลานานแต่จำเป็นมาก และช่วยเหลือนักวิทยาศาสตร์อย่างมากในการวิจัยและการค้นพบของพวกเขา
การวิเคราะห์ด้วยรังสีเอกซ์เป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับนักวิทยาศาสตร์ในการศึกษาโครงสร้างและความสามารถของวัสดุต่าง ๆ สามารถใช้เพื่อตรวจสอบแร่ธาตุได้ เช่น สิ่งที่พบในธรรมชาติบนโลก นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาระเบียบวิธีและประวัติการก่อตัวของแร่เหล่านี้ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ทดสอบยาใหม่ก่อนที่จะให้ผู้คนใช้งาน อีกทั้ง การวิเคราะห์ด้วยรังสีเอกซ์ยังสามารถใช้เพื่อตรวจสอบคุณสมบัติของวัสดุที่ใช้ในงานก่อสร้างจำนวนมาก เช่น คอนกรีตและเหล็ก ซึ่งมีความสำคัญต่อการสร้างโครงสร้างที่แข็งแรงและปลอดภัย ทำให้มั่นใจได้ว่าสภาพแวดล้อมทางกายภาพที่เราอาศัยและทำงานอยู่นั้นมีความมั่นคง
เครื่องมืออเนกประสงค์สำหรับทั้งวงการวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรม เครื่องตรวจวัดรังสีเอกซ์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้งานกันอย่างแพร่หลาย สำหรับโปรตีนและยา ในด้านการแพทย์ เครื่องเหล่านี้สามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ศึกษาโครงสร้างของโปรตีนและยาได้ ความรู้นี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ปรับปรุงยาเพื่อให้สามารถรักษาโรคได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น นอกจากนี้ยังมีการใช้งานในชีวิตประจำวัน เช่น การใช้เครื่องตรวจวัดรังสีเอกซ์ในทางธรณีวิทยา เพื่อศึกษาแร่และหินซึ่งให้ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับวิวัฒนาการของโลกตลอดระยะเวลาหลายร้อยล้านปี ในด้านวิศวกรรม เครื่องเหล่านี้สามารถใช้ในการศึกษาวัสดุ เช่น เหล็กและคอนกรีต เพื่อให้อาคารหรือสะพานแข็งแรงและคงทนไปอีกหลายชั่วอายุคน