結晶性をもった物質にＸ線を照射すると、結晶の各層でＸ線の散乱が起こります。 この散乱Ｘ線は、結晶の構造により特定の方向で強めあう性質をもっています。 （高校物理で習うBraggの式"2d sinθ=nλ"を思い出してください）。 粉末Ｘ線回折分析装置は、試料に角度を変えてＸ線を照射し、その回折Ｘ線 のパターンを測定します。そのパターンを構造が既知である物質の回折パターン と照らし合わせることで、物質を同定することができます。


上のスペクトルはあるスラグをXRDを用いて測定した結果です。横軸は試料に照射するＸ線の角度を表し、 縦軸はピークの大きさを表しています。特定の角度からＸ線を照射することで、 回折により強めあいが起こり、ピークが現れていることがわかります。 このピークをデータベースを用いて照合することにより、図中に示すような６種類の化合物が 存在することが推定されました。 このように、XRDを用いることで物質中の化合物を同定したり、処理の前後でどのような 化学変化が起こっているか等を知ることができます。