傳統(tǒng) XRD 的主要缺點在于，它通常基于具有高功率要求的龐大設備。此外，大多數(shù)傳統(tǒng)儀器使用仲聚焦布拉格-布倫塔諾幾何結構，提供高分辨率和高強度光束分析等優(yōu)點，但需要應對非常精確的校直要求并需要精心制備樣品。此外，這種幾何結構要求從源到樣品的距離是恒定的，并且等于樣品到檢測儀的距離。因此產(chǎn)生的誤差常常導致相鑒定困難和量化不當。錯誤定位的樣品、部分透明的樣品或粗糙的樣品可能導致不可接受的樣品位移誤差。樣品平整度、粗糙度和位置限制通常會妨礙在線測量。如果入射 X 射線束是平行的，則需清除這些限制。

在平行光束 X 射線衍射分析中，可以使用多毛細管準直光學晶體來形成高強度平行 X 射線激發(fā)光束，從而在樣品表面產(chǎn)生非常高的 X 射線強度。 X 射線衍射的定義是

對于平行光束的幾何結構，樣品位置可能發(fā)生變化，并且 XRD 系統(tǒng)不再受到使 X 射線源和樣品之間的距離與樣品和檢測儀之間的距離相等這一限制。幾何結構的靈活性可以適應現(xiàn)有的制造條件，并且可以用于更大范圍的樣品形狀和尺寸。平行光束 XRD 不僅對與樣品位移相關的誤差不敏感；實際上還消除了所有其他眾所周知的儀器誤差函數(shù)，這些誤差函數(shù)會導致非對稱峰增寬，例如不平坦或粗糙的樣品、軸向發(fā)散和樣品透明度。因此，幾乎無需樣品制備。此外，通過使用多毛細管準直光學晶體，目標平行光束 XRD 系統(tǒng)可以與低功率 X 射線源相結合，從而減小了儀器尺寸和功率要求。使用 X 射線光學晶體的平行光束 XRD 已成功應用于薄膜分析、樣品質(zhì)地評估、晶相和結構監(jiān)測、樣品應力和應變研究等領域。

消除多個誤差源以及降低儀器功率、尺寸、重量和成本的潛力使得平行光束 X 射線系統(tǒng)自然成為在線衍射系統(tǒng)的備選，用于制造和工藝環(huán)境中的質(zhì)量控制和反饋。平行光束 XRD 已成功地應用于制藥和鋼鐵工業(yè)中的相分布測量、超導體層和磁性膜的薄膜質(zhì)地測量以及蛋白質(zhì)結構測量的過程應用中。