Un difractómetro es un instrumento de medición para analizar la estructura de un material a partir del patrón de dispersión que se produce cuando un haz de radiación o partículas (como rayos X o neutrones ) interactúa con él. [1]
Un difractómetro típico consta de una fuente de radiación, un monocromador para elegir la longitud de onda, ranuras para ajustar la forma del haz, una muestra y un detector . En un aparato más complicado, también se puede utilizar un goniómetro para el ajuste fino de la muestra y las posiciones del detector. Cuando se utiliza un detector de área para controlar la radiación difractada, normalmente se necesita un pararrayos para detener el haz primario intenso que no ha sido difractado por la muestra, de lo contrario el detector podría dañarse. Normalmente, el pararrayos puede ser completamente impenetrable a los rayos X o puede ser semitransparente. El uso de un pararrayos semitransparente permite la posibilidad de determinar cuánto absorbe la muestra la radiación utilizando la intensidad observada a través del pararrayos.
Existen varios tipos de difractómetros de rayos X, dependiendo del campo de investigación (ciencias de los materiales, difracción de polvos, ciencias de la vida, biología estructural, etc.) y del entorno experimental, si se trata de un laboratorio con su fuente de rayos X casera o de un Sincrotrón . En laboratorio, los difractómetros suelen ser un equipo “todo en uno”, que incluye el difractómetro, el videomicroscopio y la fuente de rayos X. Son muchas las empresas que fabrican equipos “todo en uno” para laboratorios domésticos de rayos X, como Rigaku , PANalytical, Thermo Fisher Scientific , Bruker , y muchas otras.
Hay menos fabricantes de difractómetros de sincrotrón , debido al reducido número de líneas de rayos X que se deben equipar y a la necesidad de que el fabricante cuente con una sólida experiencia. En el campo de las ciencias de los materiales, los difractómetros Huber son ampliamente conocidos y, en el campo de la biología estructural, los difractómetros Arinax son la referencia. No obstante, debido al reducido número de fabricantes, una gran cantidad de difractómetros de sincrotrón son difractómetros "caseros", realizados por equipos de ingeniería de sincrotrón.
Los instrumentos de difracción de rayos X se pueden utilizar para diversos fines, entre ellos, la obtención de imágenes de estructuras cristalinas, la determinación de fases y la identificación de sustancias desconocidas para su uso en cristalografía, inspección e investigación farmacéutica para determinar la eficacia de los medicamentos. [2] Un uso novedoso de la difracción de rayos X consiste en estudiar la superficie de Marte para determinar si alguna vez albergó vida. [3]