ایکس رے کرسٹالوگرافی ایک ایسی تکنیک ہے جو کرسٹل کے جوہری اور سالماتی ڈھانچے کا تعین کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے، جہاں کرسٹل کی ساخت اس واقعے کا سبب بنتی ہے۔ ایکسرے کئی مخصوص سمتوں میں تفریق کرنے کے لیے بیم۔ ان منتشر شہتیروں کے زاویہ اور شدت کی پیمائش کرکے، کرسٹل گرافرز کرسٹل کے اندر الیکٹران کی کثافت کی تین جہتی تصویر تیار کر سکتے ہیں۔ اس الیکٹران کثافت کی بنیاد پر، کرسٹل میں ایٹموں کی اوسط پوزیشن کا تعین کیا جا سکتا ہے، نیز ان کے کیمیائی بندھن، ان کی کرسٹللوگرافک رکاوٹیں اور دیگر مختلف معلومات۔
کیونکہ بہت سے مواد کرسٹل بنا سکتے ہیں - جیسے نمکیات، دھاتیں، معدنیات، سیمی کنڈکٹرز، اور مختلف قسم کے غیر نامیاتی، نامیاتی، اور بایو مالیکیولز - ایکس رے کرسٹل گرافی سائنس کے بہت سے شعبوں میں ترقی کی بنیاد بن گئی ہے۔ اس کے ابتدائی دہائیوں کے استعمال میں، طریقہ نے ایٹموں کی جسامت، کیمیائی بانڈز کی لمبائی اور قسم، اور مختلف مواد، خاص طور پر معدنیات اور مرکب دھاتوں کے درمیان جوہری سطح کے فرق کا تعین کیا۔ اس طریقہ کار نے بہت سے حیاتیاتی مالیکیولز کی ساخت اور کام کا بھی انکشاف کیا ہے، بشمول وٹامنز، ادویات، پروٹین اور نیوکلک ایسڈ جیسے ڈی این اے۔ایکس رے کرسٹالوگرافی۔نئے مواد کے جوہری ڈھانچے کی خصوصیت اور دوسرے تجربات سے ملتے جلتے مواد کی شناخت کا بنیادی طریقہ ہے۔ ایکس رے کرسٹل ڈھانچے مواد کی غیر معمولی الیکٹرانک یا لچکدار خصوصیات کی بھی وضاحت کر سکتے ہیں، کیمیائی تعاملات اور عمل کو روشن کر سکتے ہیں، یا بیماری کے خلاف ادویات کو ڈیزائن کرنے کی بنیاد کے طور پر کام کر سکتے ہیں۔
میںسنگل کرسٹل ایکس رے کا پھیلاؤ پیمائش، کرسٹل ایک گونیومیٹر پر نصب کیا جاتا ہے. گونومیٹر کا استعمال کرسٹل کو منتخب سمت میں رکھنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ کرسٹل کو ایک باریک فوکسڈ مونوکرومیٹک ایکس رے بیم سے روشن کیا جاتا ہے، جو باقاعدگی سے فاصلہ والے پوائنٹس کا ایک پھیلاؤ پیٹرن پیدا کرتا ہے، جسے ریفلیکشن کہتے ہیں۔ فوئیر ٹرانسفارم کا ریاضیاتی طریقہ مختلف سمتوں میں لی گئی دو جہتی تصاویر کو نمونے کے معلوم کیمیائی ڈیٹا کے ساتھ مل کر کرسٹل کے اندر الیکٹران کی کثافت کے تین جہتی ماڈل میں تبدیل کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ اگر کرسٹل بہت چھوٹا ہے یا اندرونی ساخت کافی یکساں نہیں ہے، تو اس کے نتیجے میں ریزولوشن (دھندلا پن) اور غلطی بھی ہو سکتی ہے۔
ایکس رے کرسٹالوگرافی ایٹموں کی ساخت کا تعین کرنے کے کئی دوسرے طریقوں سے متعلق ہے۔ اسی طرح کے پھیلاؤ کے نمونے الیکٹرانوں یا نیوٹرانوں کو بکھرنے سے پیدا کیے جا سکتے ہیں، جن کی وضاحت فوئیر ٹرانسفارم سے بھی ہوتی ہے۔ اگر کافی سائز کا ایک کرسٹل حاصل نہیں کیا جا سکتا ہے، تو کم تفصیلی معلومات حاصل کرنے کے لیے مختلف قسم کے دیگر ایکسرے طریقوں کا اطلاق کیا جا سکتا ہے۔ ان طریقوں میں فائبر کا پھیلاؤ شامل ہے،پاؤڈر کا پھیلاؤ، اور (اگر نمونہ غیر کرسٹلائز ہے) چھوٹے زاویہ ایکس رے بکھرنے والا (SAXS)۔ اگر زیر مطالعہ مواد صرف نینو کرسٹل پاؤڈر کی شکل میں حاصل کیا گیا ہے یا اس میں کرسٹل کی کمزوری ہے، تو جوہری ساخت کا تعین کرنے کے لیے الیکٹرانک کرسٹالگرافی کے طریقے استعمال کیے جا سکتے ہیں۔
مندرجہ بالا سب کے لیےایکس رے کا پھیلاؤ طریقوں، بکھرنے لچکدار ہے؛ بکھرے ہوئے ایکس رے کی طول موج وہی ہوتی ہے جو واقعہ ایکس رے کی ہوتی ہے۔ اس کے برعکس، غیر لچکدار ایکس رے بکھرنے کے طریقوں کا استعمال ایٹموں کی تقسیم کے بجائے نمونوں کے اتیجیت کا مطالعہ کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے، جیسے کہ پلازمون، کرسٹل فیلڈ اور مداری اتیجیت، میگنیٹون اور فونون۔