La selección geométrica del goniómetro y la optimización del sistema óptico del difractómetro de polvo son las tecnologías centrales para mejorar la calidad de los datos de difracción, y su diseño debe tener en cuenta la eficiencia de enfoque, la resolución y la conveniencia de la operación.

La selección geométrica del goniómetro está dominada por la geometría de Praga - Brentano (bb), que logra condiciones de cuasi - enfoque girando una muestra plana a un detector con una relación de velocidad angular de 2: 1. El radio del círculo de enfoque de esta geometría cambia con el ángulo de difracción, el punto central de la muestra se encuentra estrictamente en el círculo de enfoque, mientras que hay defoocalización en la región del borde, pero al controlar la dispersión de la luz incidente (como el uso de ranuras variables), se puede mantener una alta intensidad en la posición del pico de difracción. Para las muestras de forma compleja (como la raíz del engranaje), el método de inclinación gira alrededor del eje horizontal a través de la muestra, de modo que la geometría de la difracción no se vea afectada por la absorción, mejorando la precisión de la difracción de bajo ángulo, especialmente adecuada para la medición de tensiones residuales.

La optimización del sistema óptico se centra en la actualización del módulo de ruta óptica. La geometría bb tradicional se basa en la ranura de divergencia (ds) y la ranura de recepción (rs) para controlar la dispersión del haz, mientras que los instrumentos modernos introducen la ranura de sollerslits para limitar la divergencia vertical a través de una matriz de láminas metálicas paralelas, controlando el ángulo de divergencia axial dentro de 2,26 grados, reduciendo significativamente el efecto de defocus. Los sistemas de Camino óptico paralelo (como el espejo göbel) convierten los rayos X divergentes en haces paralelos a través de la reflexión de varias capas de película, eliminando la interferencia entre la radiación kbeta y la luz blanca y mejorando la resolución de los picos de difracción. Por ejemplo, el sistema de trayectoria óptica Trio del difractómetro Brooke d8discover puede cambiar automáticamente la geometría bb, la geometría óptica paralela y la trayectoria óptica monocromática de alta resolución, adaptándose a las diversas necesidades de prueba de polvo, películas finas y películas epitaxiales monocristalinas.

La optimización coordinada del objetivo y el detector elimina aún más la interferencia fluorescente. Para las muestras que contienen cobre y níquel, el módulo bbhd puede filtrar la luz blanca continua y la radiación K beta; Para los elementos de hierro, cobalto y manganeso, el detector de dispersión de energía de longitud de onda completa 1der elimina el Fondo fluorescente a través de una resolución energética de 340 ev. Por ejemplo, el módulo bbhd de objetivo de cobalto, combinado con el detector 1der, puede identificar claramente el pico de difracción débil del carburo fe3c en muestras de acero, rompiendo el límite de detección del Camino óptico tradicional.