01
制药晶型与 API 多晶型筛查
原料药晶型鉴别、多晶型筛查与结晶度
应用原理同一化合物的不同晶型（多晶型）晶胞排列不同，衍射峰位置与强度随之不同，因此 XRD 图谱本身就是晶型的指纹。药典对多数固体原料药规定了 XRD 鉴别方法；新药开发阶段则用 XRD 跟踪不同结晶条件下的晶型转变与无定形含量。
对设备的要求① 2θ 范围覆盖 3°–60°，小角端不能丢，很多药物的特征峰在 5°–10°；② 角度准确度与重现性优于 0.01°，峰位偏移会直接导致晶型误判；③ 低背景样品台，无定形含量测定要求背景平坦；④ 样品量少（几十毫克）也能测；⑤ 软件带药典方法库与审计追踪。
本型号如何满足KXD-D：θ/θ 测角仪、2θ −3°~154°、最小步长 0.001°、线性度 ≤±0.01°，二维光子计数探测器（14×14 mm、24 bit），数分钟出谱，配 AI 物相识别与数据库检索。KXD-SE200：最小步长 0.0001°、角度重现性优于 0.001°、NIST 刚玉全谱峰位偏差 ≤±0.01°，3 kW 光源适合弱峰与微量相。
相对优势质检岗位用 KXD-D，桌面占地、内置水冷、一键方法库，新人可上手；方法开发与微量相定量用 SE200，角度重现性高出两个数量级，Rietveld 定量才站得住。
适用型号：KXD 系列；方法开发建议 SE200 / HR100
方法出处Hubbard 等，《Advancing X-ray powder data compilation and crystal structures of pharmaceutical compounds》· Powder Diffraction · 2022 · DOI 10.1017/S0885715622000537
02
锂电正极与电池材料
层状氧化物、尖晶石与橄榄石正极的物相与晶格参数
应用原理正极材料的电化学性能由物相与晶格参数决定：层状 LiCoO₂/NCM 的 c 轴间距影响锂离子扩散通道，尖晶石 LiMn₂O₄ 的晶格畸变对应 Mn 溶解，橄榄石 LiFePO₄ 的 Fe 位错影响容量。XRD 精修可给出相组成、晶格常数与阳离子混排度。
对设备的要求① 2θ 范围覆盖 10°–80°，层状材料的 (003) 峰在 18° 附近；② 角度精度高，晶格常数变化常在 0.1% 量级；③ 弱峰灵敏度好，杂质相（如 NiO、Li₂CO₃）含量低但危害大；④ 可做原位变温/充放电，跟踪相变；⑤ 空气敏感样品要能密封测量。
本型号如何满足KXD-SE200：3 kW 高压电源（稳定度优于 ±0.005%）、2.2 kW Cu 光管、14×14 mm 二维光子计数探测器（3×10⁶ cps/pixel、无暗电流无读出噪声），最小步长 0.0001°、重现性优于 0.001°；可选原位台扩展至变温、气氛/真空、电化学测试。KXD-HR100：半径 ≥400 mm、Goebel 平行束镜 + Ge220 单色器，适合薄膜电极与微量相。
相对优势二维探测器一次覆盖 ≥4.5° 2θ，做原位充放电时时间分辨更高；原位台与测角仪同厂匹配，变温与电化学条件下角度基准不漂。
适用型号：KXD 系列全部型号
方法出处Zhu 等，《Application of Operando X-ray Diffraction and Raman Spectroscopies in Elucidating the Behavior of Cathode Materials》· Frontiers in Energy Research · 2018 · DOI 10.3389/fenrg.2018.00066
03
水泥熟料与陶瓷晶相
水泥熟料矿物组成与陶瓷晶相的定量分析
应用原理水泥熟料由 C₃S、C₂S、C₃A、C₄AF 四种主要矿物组成，水化活性各不相同；陶瓷的莫来石、刚玉、石英比例决定强度与热膨胀。XRD 全谱 Rietveld 精修可给出各相重量百分比，替代传统化学法。
对设备的要求① 2θ 覆盖 5°–70°，C₃S 的特征峰在 29°–34° 密集区；② 峰形与强度重复性好，定量误差才能控制在 1% 以内；③ 制样重复性，粉末压片的装填密度影响强度；④ 通量高，生产控制每天几十个样；⑤ 软件带无机相数据库与 Rietveld 模块。
本型号如何满足KXD-D：2θ −3°~154°、步长 0.001°、线性度 ≤±0.01°，二维光子计数探测器 24 bit 动态范围，数分钟完成常规扫描；一键式标准方法库含无机物相检索。KXD-SE200：3 kW 光源 + 14×14 mm 探测器，适合需要低含量相（<1%）检出的配方研究。
相对优势产线控制用 KXD-D，桌面机放化验室、内置水冷不占管路；配方研发用 SE200，弱峰灵敏度高，C₄AF 这类含量低的相也能定准。
适用型号：KXD 系列全部型号
方法出处García-Maté 等，《Rietveld quantitative phase analyses of SRM 2686a: A standard Portland clinker》· Cement and Concrete Research · 2019 · DOI 10.1016/j.cemconres.2018.09.011
04
金属残余应力与残余奥氏体
热处理件的残余应力与残余奥氏体含量
应用原理残余应力使晶面间距发生弹性应变，衍射峰随之位移；通过测量不同 ψ 倾角下的峰位，用 sin²ψ 法算出应力。残余奥氏体则靠 fcc(220) 与 bcc(211) 峰的积分强度比定量，含量直接影响淬火件的尺寸稳定性与韧性。
对设备的要求① 测角仪要能做 ψ 倾转或侧倾，应力测量必须多角度采集；② 峰位精度优于 0.01°，应力误差与峰位误差成正比；③ 高强度光源，应力测量的峰往往弱而宽；④ 大样品台，能放齿轮、轴类零件；⑤ 软件内置 sin²ψ 与奥氏体定量方法。
本型号如何满足KXD-SE200：立式二圆测角仪 + 双光学编码器，半径 ≥300 mm、最小步长 0.0001°、角度重现性优于 0.001°，峰位偏差 ≤±0.01°；3 kW 光源 + 2.2 kW Cu 光管；支持 θ/2θ、ω、ω/2θ 扫描，可配应力附件与五轴台。KXD-HR100：半径 ≥400 mm、重复精度 0.0005°，适合高应力梯度的小区域。
相对优势角度重现性 0.001° 是应力测量的门槛，SE200 用双光学编码器直接读出而不是靠步进计数；大半径测角仪让同样的峰位误差对应更小的应变误差。
适用型号：KXD 系列；应力测量建议 SE200 / HR100
方法出处Witte 等，《On the improvement of measurement accuracy of retained austenite in steel with X-ray diffraction》· Materials Characterization · 2018 · DOI 10.1016/j.matchar.2018.02.002
05
矿物与地质物相鉴定
岩石、矿物与土壤的物相鉴定与定量
应用原理每种矿物有固定的晶格与衍射图谱，混合物的图谱是各组分图谱的加权叠加。用数据库检索做定性，再用 Rietveld 或参考强度比法（RIR）做定量，可给出黏土、长石、石英、碳酸盐的比例，用于成矿判断与环境溯源。
对设备的要求① 2θ 覆盖 3°–70°，黏土的层状矿物特征峰在低角端；② 低角端分辨率好，黏土峰宽且重叠；③ 样品量少也能测，单矿物分选常只有几毫克；④ 可做透射或毛细管模式，减少择优取向；⑤ 数据库覆盖矿物相。
本型号如何满足KXD-D：2θ 从 −3° 起，低角端不丢峰；二维光子计数探测器 14×14 mm、24 bit；可选毛细管透射台，减少粉末择优取向。KXD-SE200：最小步长 0.0001°、重现性优于 0.001°，低角重叠峰可分峰拟合；可选零背景样品槽。
相对优势黏土类样品用毛细管透射台，择优取向带来的强度失真小很多；桌面机放在野外基地或项目部也能跑常规鉴定。
适用型号：KXD 系列全部型号
方法出处Tzvetanova 等，《Quantitative Phase Analysis of Skarn Rocks by the Rietveld Method Using X-ray Powder Diffraction Data》· Minerals · 2020 · DOI 10.3390/min10100894
06
薄膜、外延层与界面
外延层厚度、面内晶格与多层膜界面（GIXRD / XRR）
应用原理薄膜的衍射强度极弱，常规 θ/2θ 会被衬底淹没。掠入射（GIXRD）把入射角压到临界角附近，X 射线只在表层几纳米到几十纳米内传播，从而把薄膜信号提上来；XRR 则用全反射临界角与 Kiessig 条纹测厚度与界面粗糙度。面内衍射还能测外延层与衬底的面内失配。
对设备的要求① 掠入射光路，入射角可精确到 0.01°；② 平行束，发散度小才能做低角 XRR；③ 面内衍射能力，测面内晶格与取向；④ 高强度光源补偿薄膜的弱信号；⑤ 样品台可做 φ/ψ 与五轴，测织构与取向关系。
本型号如何满足KXD-HR100：立式 θ-θ 测角仪、半径 ≥400 mm、重复精度 0.0005°、2θ 线性度 ≤±0.005°；Goebel 多层膜平行束镜（反射率 ≥70%、出射发散度 ≤0.03°）配 Ge220 双晶/四晶单色器给出 Kα₁ 单一波长；面外 2θ 0°~168°、面内 0°~144°，面内/面外自动切换无需手动改光路；探测器 77.1×38.4 mm（2961 mm²）、75 μm 像素；支持 GIXRD、XRR 与倒空间图谱；五轴尤拉台兼容 6 吋晶圆。KXD-SE200 亦可配 GIXRD 光路，适合常规薄膜物相。
相对优势面内/面外切换靠旋转探测臂自动完成，不用换光路重对齐——这是做取向关系与界面失配时最耗时的步骤；1.98×10¹² cps 的总计数率让弱的外延层峰不用长时间累加。
适用型号：KXD 系列；薄膜 / 外延建议 HR100
方法出处Wiemer 等，《Combining grazing incidence X-ray diffraction and X-ray reflectivity for the evaluation of the structural properties of thin films》· Thin Solid Films · 2004 · DOI 10.1016/j.tsf.2003.10.057
07
催化剂与多孔材料
分子筛、载体与负载型催化剂的晶相与晶粒尺寸
应用原理催化剂的活性来自特定晶面与孔道结构：分子筛的骨架类型（MFI、FAU、BEA）由低角衍射峰确定，晶粒尺寸由 Scherrer 公式从峰宽算出，负载金属的粒径与分散度则常用 XRD 峰宽与 Rietveld 结合评估。晶相纯度直接决定选择性。
对设备的要求① 低角端 2°–10° 分辨率好，分子筛骨架峰集中在这里；② 峰宽测量准确，Scherrer 计算依赖半高宽；③ 弱峰灵敏度高，负载量低的金属相要能检出；④ 可做原位气氛/温度，跟踪积碳与相变；⑤ 微量样品适配。
本型号如何满足KXD-SE200：3 kW 光源、14×14 mm 二维光子计数探测器（3×10⁶ cps/pixel）、最小步长 0.0001°、重现性优于 0.001°；可选原位台做变温、气氛/真空测试。KXD-D：2θ 从 −3° 起，适合常规分子筛骨架确认。
相对优势原位台可在反应气氛下直接看骨架塌陷温度，不必冷却后再测；二维探测器一次覆盖 ≥4.5° 2θ，原位时间序列的每帧仍是完整谱段。
适用型号：KXD 系列全部型号
方法出处Bienenstock，《Determination of Crystallite Size Distributions from X-Ray Line Broadening》· Journal of Applied Physics · 1961 · DOI 10.1063/1.1735975
08
高分子结晶度与取向
半结晶高分子的结晶度、晶型与取向度
应用原理半结晶高分子（PE、PP、PET、PA）由晶区与非晶区共存，晶区给出尖锐衍射峰、非晶区给出弥散晕。晶相峰面积占总散射的比例即结晶度；不同晶型（如 PP 的 α 与 β 相）峰位不同；取向则表现为方位角上的强度分布。
对设备的要求① 2θ 覆盖 5°–40°，高分子的主要晶峰都在这一段；② 低角与宽峰拟合能力，非晶晕要能准确扣除；③ 二维探测或织构附件，测取向需要方位角扫描；④ 峰形分析软件，结晶度与晶粒尺寸一起算；⑤ 样品可以是片材、纤维或薄膜。
本型号如何满足KXD-D：2θ −3°~154°、步长 0.001°、二维光子计数探测器（256×256、55 μm、24 bit），可做二维谱与方位角积分；分析套件含结晶度、晶粒尺寸、织构模块。KXD-SE200：角度重现性优于 0.001°，适合变温结晶动力学。
相对优势二维探测器一次拿到德拜环，方位角积分即取向度，不必加织构台；变温台配 SE200 可跟踪等温结晶过程。
适用型号：KXD 系列全部型号
方法出处Uzun 等，《Methods of determining the degree of crystallinity of polymers with X-ray diffraction: a review》· Journal of Polymer Research · 2023 · DOI 10.1007/s10965-023-03744-0
