A escolha geométrica do angulómetro e a otimização do sistema óptico dos difractores de pó são as principais tecnologias para melhorar a qualidade dos dados de difração, cujo projeto exige um equilíbrio entre eficiência de foco, resolução e facilidade de operação.

A escolha de geometria do angulómetro é dominada pela geometria de Bragg-Brentano (BB), que realiza condições de quasi-foco por meio de um detector que gira uma amostra plana em relação a uma velocidade angular de 2:1. O raio do círculo focal dessa geometria varia com o ângulo de difração, o ponto central da amostra está estritamente localizado sobre o círculo focal e a área de borda é difusa, mas a intensidade alta pode ser mantida na posição do pico de difração ao controlar a dispersão da luz de entrada (por exemplo, usando fendas variáveis). Para amostras de formas complexas, como raizes de engrenagens, a inclinação lateral gira a amostra em torno do eixo horizontal para que a geometria de difração não seja afetada pela absorção, melhorando a precisão de difração de baixo ângulo, especialmente para medições de tensão residual.

A otimização do sistema óptico se concentra na atualização dos módulos de circuito óptico. A geometria BB tradicional depende de fendas de difusão (DS) e fendas de recepção (RS) para controlar a difusão do feixe, enquanto os instrumentos modernos introduzem fendas de Soller (SollerSlits), que limitam a difusão vertical por meio de uma matriz de folhas metálicas paralelas e controlam o ângulo de difusão axial dentro de 2,26 °, reduzindo significativamente o efeito de foco. Os sistemas de vias ópticas paralelas, como o espelho de Göbel, convertem os raios-X emitidos em feixes paralelos através da reflexão de camadas múltiplas, eliminando a radiação Kβ e a interferência da luz branca e aumentando a resolução do pico de difração. Por exemplo, o sistema de vias ópticas TRIO do diffractor D8Discover da Brooke alterna automaticamente a geometria BB, a geometria da luz paralela e a vias ópticas monocromáticas de alta resolução, adaptando-se às diversas necessidades de teste em pó, película fina e membrana monocristalina.

O alvo é otimizado em conjunto com o detector para eliminar ainda mais interferências fluorescentes. Para amostras contendo cobre e níquel, o módulo BBHD pode filtrar a luz branca contínua e a radiação Kβ; Para os elementos ferro, cobalto e manganês, o detector de dispersão de energia de comprimento de onda completo 1Der elimina o fundo fluorescente com uma resolução de energia de 340eV. Por exemplo, o módulo BBHD alvo de cobalto combinado com o detector 1Der identifica claramente picos de difração fracos do carbonizador Fe3C em amostras de aço, ultrapassando os limites de detecção de vias ópticas tradicionais.