بعض هذه الأسبكترومترات تسمى سبكترومترات ذات قناة واحدة single channel Spectrometerz وهذا يعني أن لها عداد أشعة واحدا حيث يعتبر مسارا تمر خلاله المعلومات، وفي هذه السبكترومترات تكون بلورة التحليل analyzing crystal وعداد الأشعة مرتبطي الحركة كما هو الحال في جهاز الحيود، وبناء عليه فعندما يضبط وضع البلورة على زاوية θ فإن العداد تلقائيا يضبط على زاوية θ2 وبتوصيل العداد إلى جهاز تسجيل نحصل على الطيف كله (مثال لذلك شكل 12-3) مع ملاحظة أنه بينما الخطوط في شكل الحيود لعينة على شكل مسحوق تكون عبارة عن انعكاسات لنفس طول الموجة من مستويات لها إحداثيات مختلفة hkl فإن الخطوط في هذا الشكل تكون كلها لها نفس الإحداثيات hkl لأحد مستويات بلورة التحليل ولكن كل واحد منها له طول موجة مختلف وطول الموجة هذا يمكن حسابه من زاوية براج والمسافة البينية d بين مستويات البلورة.

شكل (12-3)

بلورة التحليل analyzing crystal يمكن أن تكون مستوية (شكل 12-4) أو على شكل منحني ويراعى أن تكون أنبوبة الأشعة أقرب ما يمكن من العينة حتى تكون الأشعة الساقطة والمنبعثة منها شدتها أكبر ما يمكن، ومساحة العينة المعرضة للأشعة الساقطة تكون حوالي cm 2 والأشعة الفلورية تشع من هذه المساحة في كل الاتجاهات، ولأن المصدر له مساحة كبيرة فإن الشعاع الفلوري يحتوي على أشعة متقاربة convergent وأشعة متفرقة divergent؛ ولذلك يلزم جعل هذه الأشعة متوازية (Collimated) قبل سقوطها على بلورة التحليل حتى نحصل على تفريق مناسب وهذا يمكن الوصول إليه بجعل الشعاع يمر خلال فتحات متوازية كما في (شكل 12-4) Soller Slit.

شكل (12-4)

اسبكترومتر الأشعة السينية ذو البلورة المستوية

وتقع الأشعة المتوازية على البلورة المستوية ويحدث حيود لجزء منها بواسطة مستويات البلورة حيث تقع أشعة الحيود على عداد الأشعة. أما في حالة بلورة التحليل ذات الانحناء (شكل 12-5) فإن الأشعة المنبعثة من العينة تمر خلال فتحة ضيقة S حيث تتفرق قبل أن تقع على بلورة التحليل المنحنية التي تكون مستوياتها ذات انحناء 2R وسطحها له انحناء R وأشعة الحيود وحيدة الموجة تتجمع في بؤرة عند فتحة العداد الذي يقع على دائرة التركيز Focusing circle مارا بالفتحة S ووجه البلورة وحيث إن R لدائرة التركيز تكون ثابتة للبلورة ذات الانحناء المستخدمة ولأن المسافة D بين الفتحة S والبلورة وكذلك المسافة بين البلورة والعداد يجب أن يتغيران بتغير θ حيث إن شرط حدوث التركيز هو θ D = 2R sin (هي أيضا المسافة بين البلورة والعداد) فإن هذا الشرط يتحقق بدوران كل من البلورة والعداد حول المركز O لدائرة التركيز بحيث يكون دوران البلورة بزاوية x حول O مصحوبا بدوران العداد بزاوية 2x، وفي نفس الوقت يدور العداد حول محور رأسي ماراً بفتحته حتى يكون دائما مشيرا إلى البلورة.

وتزداد قيمة D بازدياد قيمة θ وحتى لا تزداد D زيادة كبيرة من الضروري التغيير إلى بلورة أخرى ذات نصف قطر R₁ للقيم الكبيرة للزاوية θ (أي في حالة طول الموجة الكبير).

ملاحظة أن الزاوية θ2 التي ينعكس عندها طول موجة معين تعتمد ويجب على المسافة d لبلورة التحليل وأنه تبعا لقانون براج يكون اكبر طول موجة يمكن انعكاسه يساوي 2d ؛ لذلك فنحن نحتاج بلورات ذات قيم صغيرة للمسافات d وذلك للموجات ذات الأطوال القصيرة (أي للمواد التي تكون قيمة Z لها كبيرة) وكذلك بلورات ذات قيم كبيرة للمسافات d (للمواد التي تكون قيمة Z لها صغيرة) وبلورات التحليل الشائع استخدامها هي:

1- فلوريد الليثيوم Li F حيث يكون المستوى العاكس هو (420) وتكون Å 1.80 = d. كذلك يمكن أن يكون المستوى العاكس هو (200) وتكون d = 4.03 Å.

2- الجرمانيوم Ge حيث يكون المستوى العاكس هو (111) وتكون Å 6.53 = d.

3- فوسفات الامونيوم الهيدروجیني Ammonium dihydrogen phosphate (AD P).

والمستوى العاكس في هذه البلورة هو (101)، Å 10.64 = d، أما عدادات الأشعة السينية المستخدمة عادة فهي عدادات الوميض Scintillation counters وعدادات التناسب Proportional Counters.

عدادات الوميض تعتبر الأفضل في حالة الأمواج ذات الأطوال القصيرة لأنها تكون أكثر كفاءة وفي حدود الطول الموجي في المدى من Å1 إلى Å2 وفي حالة الموجات الطويلة يمكن استخدام النوعين السابقين وإن كان يفضل عداد التناسب الغازي لقلة الامتصاص من نافذته.

وأهم ما يجب مراعاته في عملية التحليل الفلوري هي كيفية الحصول على تفريق کاف (Resolution) الخطوط الطيف الفلوري وكيف يكون لها شدة (Intensity) كافية فشدة الأشعة الفلورية المنبعثة بواسطة العينة تكون أقل كثيرا من الأشعة الأولية الساقطة عليها، ويمكن أن تكون ضعيفة جدا إذا كان العنصر المشع يشكل نسبة ضعيفة في العينة وهذه الأشعة يحدث لها حيود بعد ذلك من بلورة التحليل فيحدث لها مرة أخرى انخفاض كبير في الشدة؛ ولهذا فإن شعاع الحيود الذي يصل إلى العداد ربما يكون ضعيفا جدا، الأمر الذي يتطلب أن يزداد زمن العد حتى يمكن قياس شدة الأشعة بدقة كافية؛ لذلك فإن تصميم الاسيكترومتر يجب أن يضمن الشدة القصوى للأشعة التي تدخل العداد، وفي نفس الوقت لا بد أن يكون الاسبكترومتر له قوة تفريق عالية إذا كانت العناصر في العينة لها خطوط مميزة تتقارب قيم أطوال موجاتها وهذان العاملان شدة الأشعة وقوة التفريق يتأثران بنوع البلورة المستخدمة، فالبلورات ذات الانحناء تعطينا شدة أكبر للأشعة نتيجة قدرتها على التركيز أكثر من البلورات المستوية .

التفريق يعتمد على كل من θ2Δ وعلى B (عرض الخطوط عند نصف الارتفاع) فالتفريق يكون بدرجة كافية إذا كانت قيمة θ2Δ تساوي أو تزيد على قيمة 2B. بإجراء التفاضل على قانون براج نحصل على ...

الطرف الأيسر في هذه المعادلة يعطينا قوة التفريق resolving power المطلوبة لفصل خطين لهما متوسط طول موجة λ وفرق بين طول الموجة Δλ. والطرف الأيمن يعطينا قوة التفريق التي نحصل عليها وهي تحتوي على زاوية براج وعرض الخطوط؛ وهذا يعنى أنه لبلورتين تعطيان نفس عرض الخط تكون تلك التي يكون لها المسافة البينية بين المستويات d لها قيمة أصغر هي التي يكون لها قيمة أكبر لقوة التفريق لأنها سوف تعطينا انعكاسات لقيم كبيرة للزاوية θ2 . وللبلورة الواحدة تكون الانعكاسات من المستويات ذات المرتبة الثانية قوة تفريق أكبر من تلك المنبعثة من المستويات ذات المرتبة الأولى ولكن شدة الانعكاسات في هذه الحالة تكون أقل بمقدار الخمس من الانعكاسات من المرتبة الأولى.

والعوامل المؤثرة على عرض الخطوط B يمكن مناقشتها فقط بالنسبة لبعض الأسبكترومترات، ففي الأنواع ذات البلورات المستوية تكون قيمة B معتمدة جزئيا على توازي الأشعة الساقطة على البلورة وجزئيا على مثالية البلورة نفسها والشعاع المنعكس من البلورة على العداد يكون عريضا بدرجة كبيرة ويقاس عرضه الزاوي بمقدار تفرقه، وهذا يساوي (إذا كانت البلورة مثالية) لمقدار التفرقة في الشعاع الساقط على البلورة. والأخير بالتالي يمكن التحكم فيه بجهاز الفتحات المتوازية فإذا كان l هو طول الفتحة، S هي المسافة بين الطبقات Plates فإن أقصى قيمة مسموح بها للتفريق هي:

وفي حالة ما إذا كان 10 = l، 0.025 = s تكون 0.3º = α ولكن إذا كانت بلورة التحليل غير مثالية التركيب فإنها تحدث تفرقة أكثر من ذلك؛ وهذا نتيجة عدم انتظام أوضاع الكتل البلورية وتكون قيمتها 0.2º للبلورة المعتاد استخدامها وعرض الخط B هو مجموع هذه التأثيرات وتكون في حدود 0.5º ويمكن أن تقل قيمة عرض الخط بزيادة درجة توازي الأشعة ولكن شدة الأشعة تقل أيضا، وفي المعتاد تضبط درجة التوازي بحيث يكون عرض الخط حوالى 0.5º وهذا يعطي درجة تفريق كافية.

في حالة استخدام البلورة المنحنية يكون عرض الخط معتمدا على عرض فتحة المصدر S وعلى الدقة التي تمت بها عملية انحناء البلورة ويكون عرض الخط عادة في حدود ذلك الذي نحصل عليه في حالة البلورة المستوية أي حوالي 0.5º.

وبمعرفة d لبلورة التحليل وعرض الخط B الناتج منها يمكننا حساب قدرتها على التفريق وأصغر فرق في أطوال الأمواج في السلسلة K يكون بين الخط _βK لعنصر له عدد ذري Z، الخط _αK لعنصر له عدد ذري (Z+1) وهذا الفرق يتغير بتغير العدد الذري ويكون أقل ما يمكن بين الخط _βK لعنصر الفناديوم (23=Z) والخط _αK لعنصر الكروميوم (24=Z) وهذا الفرق يساوي Å 0.007.

من الواضح مما سبق أن التحليل الفلوري يتطلب زيادة شدة الأشعة حتى يمكن التعرف على المواد الموجودة بنسبة قليلة وكذلك يتطلب ارتفاع قيمة قوة التفريق للتعرف على المواد ذات الخطوط الطيفية المتقاربة.