粉末衍射

培养一颗又大又完美的单晶可能很慢，有时甚至根本做不到。但许多材料天生就是细细的粉末——成百上千万颗微小的晶体，每一颗都朝着随机的方向。粉末衍射把这一点化为长处：它一次性地把波散射到这整团杂乱之上，即便手头没有任何一颗大单晶，也能采集到材料一份干净的指纹。

想法是这样的。束流中的一颗单晶给出的是清晰的亮点，每个亮点都要求一个特定的取向。而在粉末里，每一种取向都在某处出现，所以对每一个允许的反射，总有某颗晶粒恰好倾斜到位。结果是，每个亮点都被沿一整圈抹开，成了一个散射波的圆锥，探测器把它记录为一道圆环，或者画出来，就是某个确定角度上的一个峰。这一组峰的位置与高度，是晶体结构独一无二的标记。

它之所以重要，是因为粉末衍射快捷、宽容，特别适合鉴定材料、检验纯度，以及在加热或加压时跟踪样品的变化——它是化学、地质和工业里日常的主力。诚实的代价是：把完整的三维亮点图样压成一维的一组圆环，丢掉了方向信息，而不同反射的峰还可能彼此重叠，所以仅凭粉末数据解出一个未知结构，要比从单晶难得多。