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高溫環境XRD管實質上是一個真空二極管。工作原理：給陰極加上一定的電流被加熱時，便能放出熱輻射電子。在數萬伏特高壓電場的作用下，這些電子被加速并轟擊陽極(又被稱為靶)。陽極靶面上受電子束轟擊的焦點呈細長的矩形狀(稱線焦點或線焦斑)，從射線出射窗中心射出的X射線與靶面的掠射角為3°-6°。從出射方向垂直焦斑長邊的兩個出射窗口觀察，焦斑呈線狀的稱為線光源；從另外兩個出射窗口觀察，焦斑如點狀稱為點光源。在衍射儀每次安裝管子時，辨別所使用X射線出射窗口是否為線焦點方向。此外，還要求測角儀相對于靶面平面要有適當的傾斜角。
高溫環境XRD的形式多種多樣，用途各異，但其基本構成很相似，為衍射儀的基本構造原理圖，主要部件包括4部分。
(1)高穩定度X射線源提供測量所需的X射線,改變X射線管陽極靶材質可改變X射線的波長,調節陽極電壓可控制X射線源的強度。
(2)樣品及樣品位置取向的調整機構系統樣品須是單晶、粉末、多晶或微晶的固體塊。
(3)射線檢測器檢測衍射強度或同時檢測衍射方向,通過儀器測量記錄系統或計算機處理系統可以得到多晶衍射圖譜數據。
(4)衍射圖的處理分析系統現代衍射儀都附帶安裝有衍射圖處理分析軟件的計算機系統,它們的特點是自動化和智能化。
高溫環境XRD衍射方法具有不損傷樣品、無污染、快捷、測量精度高、能得到有關晶體完整性的大量信息等優點。因此，X射線衍射分析法作為材料結構和成分分析的一種現代科學方法，已逐步在各學科研究和生產中廣泛應用。
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