1. Kristal Hazırlama :İncelenecek malzemenin saf ve iyi biçimlenmiş bir kristali elde edilir veya hazırlanır. Kristalin atom veya moleküllerin düzenli ve tekrarlanan bir düzenine sahip olması gerekir.
2. X-ışını Üretimi :Yüksek enerjili bir X-ışını demeti üretmek için senkrotron veya dönen anotlu X-ışını jeneratörü gibi güçlü bir X-ışını kaynağı kullanılır.
3. Kırınım :Koşutlandırılmış (odaklanmış) X-ışını ışını kristale yönlendirilir. X-ışınları kristal içindeki atomları çevreleyen elektronlarla etkileşime girdikçe kırınım adı verilen bir işleme tabi tutulurlar. . Kırınım sırasında, X-ışınları saçılır ve kristalin arkasına yerleştirilen bir detektör üzerinde kırınım modeli olarak bilinen düzenli bir tepe ve çukur deseni oluşturur.
4. Veri Toplama :Kırınım deseni dedektöre kaydedilir ve kırınıma uğrayan X ışınlarının çeşitli açılardaki yoğunlukları ölçülür. Bu veri toplama işlemi tipik olarak tam bir kırınım verisi seti elde etmek için kristalin farklı yönelimlerinde gerçekleştirilir.
5. Veri İşleme ve Analizi :Kaydedilen kırınım verileri, bilgisayar programları kullanılarak kapsamlı matematiksel işleme ve analize tabi tutulur. Bu programlar, kırınım modellerinden yapısal bilgileri çıkarmak için karmaşık algoritmalar kullanır.
6. Model Oluşturma ve İyileştirme :Bilim adamları, işlenmiş verilere dayanarak, birim hücre içindeki atomların ve moleküllerin düzenini dikkate alarak kristalin ilk yapısal modelini oluştururlar. Daha sonra model, modelden hesaplanan kırınım desenini deneysel kırınım verileriyle karşılaştırarak doğruluğunu artırmak için yinelemeli olarak iyileştirilir.
7. Doğrulama :Nihai yapısal model doğruluğunu sağlamak için doğrulanır. Belirlenen yapının güvenilirliğini ve kesinliğini değerlendirmek için çeşitli parametreler ve istatistiksel testler kullanılmaktadır.
Yapı doğrulandıktan sonra kristal içindeki atomların konumları ve düzenleri hakkında ayrıntılı bilgi sağlar. X-ışını kristalografisi, proteinler, DNA, farmasötikler ve inorganik bileşikler de dahil olmak üzere karmaşık malzemelerin yapısına ilişkin anlayışımızı ilerletmede etkili olmuştur. Kimya, biyoloji, malzeme bilimi ve farmasötik bilimler gibi çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.