b"\n_START_ARTICLE_\nDifract\xc3\xb3metro\n_START_PARAGRAPH_\nEl difract\xc3\xb3metro es un instrumento utilizado para medir la difracci\xc3\xb3n de un haz de radiaci\xc3\xb3n incidente sobre una muestra de un material. Los difract\xc3\xb3metros se emplean para los experimentos de difracci\xc3\xb3n de rayos X y difracci\xc3\xb3n de neutrones._NEWLINE_Los primeros difract\xc3\xb3metros utilizaban una placa fotogr\xc3\xa1fica sensible a los rayos X y constaban de un tubo y soportes para la muestra y la placa. El conjunto de aparatos se rodeaba de una caja o carcasa como protecci\xc3\xb3n contra la radiaci\xc3\xb3n, por lo que a veces se usa el t\xc3\xa9rmino \xc2\xabc\xc3\xa1mara\xc2\xbb. Los difract\xc3\xb3metros modernos est\xc3\xa1n controlados remotamente por ordenador y cuentan con elementos \xc3\xb3pticos, como monocromadores, goni\xc3\xb3metros para una orientaci\xc3\xb3n precisa de la muestra respecto al haz incidente y detectores digitales.\xe2\x80\x8b\n_START_SECTION_\nFuentes de radiaci\xc3\xb3n\n_START_PARAGRAPH_\nLa radiaci\xc3\xb3n normalmente empleada en los difract\xc3\xb3metros tiene una longitud de onda del orden de 10\xe2\x81\xbb\xc2\xb9\xe2\x81\xb0\xc2\xa0m, el mismo orden de magnitud que la distancias interat\xc3\xb3micas en los s\xc3\xb3lidos.\n_START_SECTION_\nFuentes de rayos X\n_START_PARAGRAPH_\nLa fuente de rayos X suele ser bien un tubo de rayos X o radiaci\xc3\xb3n sincrotr\xc3\xb3n emitida por aceleradores de part\xc3\xadculas. En los tubos de rayos X, se aplica un voltaje para acelerar un haz de electrones producidos por calentamiento de un filamento de wolframio \xe2\x80\x94el c\xc3\xa1todo. Los electrones acelerados colisionan contra un material met\xc3\xa1lico \xe2\x80\x94el \xc3\xa1nodo\xe2\x80\x94 y durante la consiguiente desaceleraci\xc3\xb3n emiten radiaci\xc3\xb3n de Bremsstrahlung de espectro continuo, es decir, compuesta de m\xc3\xbaltiples longitudes de onda.\xe2\x80\x8b Para los experimentos de difracci\xc3\xb3n es preferible la radiaci\xc3\xb3n monocrom\xc3\xa1tica, lograda mediante el empleo de filtros de metal para absorber las longitudes de onda no deseadas o de monocromadores.\xe2\x80\x8b La radiaci\xc3\xb3n sincrotr\xc3\xb3n se obtiene cuando un haz de part\xc3\xadculas cargadas, generalmente electrones, aceleradas hasta alcanzar una velocidad cercana a la de la luz, es desviado de su trayectoria por medio de un campo magn\xc3\xa9tico. Las fuentes de radiaci\xc3\xb3n sincrotr\xc3\xb3n emiten rayos X mucho m\xc3\xa1s intensos que los generados por los tubos y son necesarias para mejorar la calidad de la difracci\xc3\xb3n en ciertos experimentos.\n_START_SECTION_\nFuentes de neutrones\n_START_PARAGRAPH_\nLos neutrones para experimentos de defracci\xc3\xb3n pueden ser generados en reactores nucleares, por el proceso de fisi\xc3\xb3n de n\xc3\xbacleos at\xc3\xb3micos pesados; o por espalaci\xc3\xb3n, mediante el bombardeo de un blanco (por ejemplo, plomo l\xc3\xadquido) por protones a los que se ha suministrado una alta energ\xc3\xada en un acelerador de part\xc3\xadculas. Los neutrones as\xc3\xad obtenidos se desaceleran en un material moderador agua pesada o hidr\xc3\xb3geno l\xc3\xadquido hasta que tengan una longitud de onda de unos 10\xe2\x81\xbb\xc2\xb9\xe2\x81\xb0\xc2\xa0m. Como con los rayos X, se puede conseguir un haz de neutrones muy monocrom\xc3\xa1tico con la ayuda de un monocromador o filtros.\xe2\x80\x8b\n_START_SECTION_\nC\xc3\xa1mara de Laue\n_START_PARAGRAPH_\nLa c\xc3\xa1mara de Laue es la instalaci\xc3\xb3n m\xc3\xa1s simple para medir un patr\xc3\xb3n de difracci\xc3\xb3n, pero es solo apropiada para monocristales. Consiste de una fuente de radiaci\xc3\xb3n que emite en un amplio espectro (espectro policrom\xc3\xa1tico), una montura para las muestras, y un soporte para el detector de rayos X. La muestra produce difracci\xc3\xb3n para el rango entero de longitudes de onda en el haz policrom\xc3\xa1tico mientras la muestra permanece inm\xc3\xb3vil. La imagen resultante se utiliza para determinar los par\xc3\xa1metros de la red cristalina y la orientaci\xc3\xb3n de la red con respecto a la superficie analizada. Es similar al patr\xc3\xb3n de difracci\xc3\xb3n obtenido por microscop\xc3\xada electr\xc3\xb3nica de transmisi\xc3\xb3n._NEWLINE_Existen dos variantes de la c\xc3\xa1mara de Laue: en la primera, el cristal se emplaza entre la fuente de rayos X (Laue por transmisi\xc3\xb3n); en la segunda, el detector se sit\xc3\xbaa entre la fuente y el cristal, para detectar los haces difractados hacia atr\xc3\xa1s (Laue por reflexi\xc3\xb3n).\xe2\x80\x8b_NEWLINE_La c\xc3\xa1mara de Laue se usa para experimentos en los que es necesario medir todos los datos necesarios para la determinaci\xc3\xb3n de la estructura en un corto tiempo, como, por ejemplo, el estudio de reacciones qu\xc3\xadmicas que tienen lugar en pocos segundos, como cat\xc3\xa1lisis por enzimas y zeolitas y los efectos de perturbaciones causadas por campos el\xc3\xa9ctricos, cambios de presi\xc3\xb3n y temperatura, etc. en diversos materiales.\xe2\x80\x8b\n_START_SECTION_\nC\xc3\xa1mara de Debye-Scherrer\n_START_PARAGRAPH_\nLa c\xc3\xa1mara de Debye-Scherrer, inventada en 1916 por Peter Debye y Paul Scherrer,\xe2\x80\x8b consta de una c\xc3\xa1mara de forma cil\xc3\xadndrica, en cuyo centro se ubica la muestra, en este caso compuesta por un polvo de microcristales en m\xc3\xbaltiples orientaciones y una fuente de radiaci\xc3\xb3n monocrom\xc3\xa1tica. La muestra policristalina produce conos de difracci\xc3\xb3n. _NEWLINE_Durante gran parte del siglo XX se utiliz\xc3\xb3 pel\xc3\xadcula fotogr\xc3\xa1fica como detector; al incidir sobre la pel\xc3\xadcula, los conos de difracci\xc3\xb3n adoptan una forma de anillos el\xc3\xadpticos. Tras el desarrollo de difrat\xc3\xb3metros equipados con detectores electr\xc3\xb3nicos unidimensionales, estos empezaron a reemplazar a las c\xc3\xa1maras de Debye-Scherrer para aplicaciones de cristalograf\xc3\xada de polvo, usando la geometr\xc3\xada Bragg-Brentano en la que la fuente de radiaci\xc3\xb3n  y el detector se emplazan a igual distancia de la muestra, y el \xc3\xa1ngulo del detector respecto a la muestra var\xc3\xada continuamente para interceptar la difracci\xc3\xb3n en todas la direcciones.\xe2\x80\x8b_NEWLINE_La c\xc3\xa1mara de Debye-Scherrer y las variantes modernas para muestras policristalinas en polvo se usan cuando el material a estudiar no forma monocristales de un tama\xc3\xb1o suficiente para producir difracci\xc3\xb3n detectable o cuando no es necesario determinar la estructura; por ejemplo, en el an\xc3\xa1lisis  de minerales presentes en una muestra.\xe2\x80\x8b\n_START_SECTION_\nM\xc3\xa9todos de rotaci\xc3\xb3n\n_START_PARAGRAPH_\nCuando se utiliza un haz monocrom\xc3\xa1tico para estudiar muestras monocristalinas, es precisa una rotaci\xc3\xb3n de la muestra con respecto al haz para capturar los rayos difractados en todas las direcciones posibles. Existen varias configuraciones que permiten alcanzar este objetivo, como la c\xc3\xa1mara de Weissemberg, la c\xc3\xa1mara de precesi\xc3\xb3n o la c\xc3\xa1mara de oscilaci\xc3\xb3n.\xe2\x80\x8b\n_START_SECTION_\nC\xc3\xa1mara de Weissenberg\n_START_PARAGRAPH_\nEn la c\xc3\xa1mara de Weissenberg, la muestra se aloja en el interior de una pel\xc3\xadcula fotogr\xc3\xa1fica cil\xc3\xadndrica que act\xc3\xbaa como detector sobre el mismo eje que la muestra. Normalmente, se usa un segundo cilindro de metal, coaxial con el primero, con una ranura tal que solo los haces difractados en el mismo plano lleguen hasta el detector. La pel\xc3\xadcula se traslada horizontalmente a medida que gira el cristal, para evitar la posible superimposici\xc3\xb3n de manchas de difracci\xc3\xb3n. Este aparato fue desarrollado en 1924 por el cient\xc3\xadfico austriaco Karl Weissenberg, del que recibe su nombre, y se utiliz\xc3\xb3 durante varias d\xc3\xa9cadas debido a que facilitaba la interpretaci\xc3\xb3n de los patrones de difracci\xc3\xb3n antes de que se empezaran a usar computadoras para esta tarea.\xe2\x80\x8b\xe2\x80\x8b\n_START_SECTION_\nC\xc3\xa1mara de precesi\xc3\xb3n\n_START_PARAGRAPH_\nLa c\xc3\xa1mara de precesi\xc3\xb3n se basa en el m\xc3\xa9todo ideado por Martin Buerger a principios de la d\xc3\xa9cada de 1940. Esta c\xc3\xa1mara utiliza un detector plano, cuyo soporte est\xc3\xa1 unido al eje de rotaci\xc3\xb3n del cristal. El cristal se orienta de tal modo que un eje de simetr\xc3\xada del cristal  sea paralelo al haz de radiaci\xc3\xb3n incidente. El patr\xc3\xb3n de difracci\xc3\xb3n resultante es una representaci\xc3\xb3n sin distorsiones de la red cristalina en el espacio rec\xc3\xadproco.\xe2\x80\x8b  Entre la muestra y el detector se ubica una plantilla anular que tambi\xc3\xa9n oscila junto al cristal y detector y que solo permite el paso a  el acceso a la difracci\xc3\xb3n proveniente de un plano en particular.\xe2\x80\x8b\xe2\x80\x8b La desventaja de este dispositivo frente a la c\xc3\xa1mara de Weissenberg es que al usar un detector plano, el \xc3\xa1ngulo s\xc3\xb3lido explorado es menor.\xe2\x80\x8b\n_START_SECTION_\nC\xc3\xa1mara de oscilaci\xc3\xb3n\n_START_PARAGRAPH_\nEn la versi\xc3\xb3n m\xc3\xa1s simple de las geometr\xc3\xadas de rotaci\xc3\xb3n, el cristal se ubica en una orientaci\xc3\xb3n aleatoria y se hace girar u oscilar alrededor de un eje perpendicular at haz de radiaci\xc3\xb3n; el detector, generalmente plano, se ubica detr\xc3\xa1s de la muestran  en una posici\xc3\xb3n fija mientras dura el experimento. La amplitud de las oscilaciones depende de las dimensiones de la celda unidad del cristal: a medida que estas aumentan es necesario disminuir el \xc3\xa1ngulo de oscilaci\xc3\xb3n para evitar la superposici\xc3\xb3n de los puntos de difracci\xc3\xb3n con origen en diferentes planos cristalinos. La desventaja de este m\xc3\xa9todo es que resulta dif\xc3\xadcil interpretar el patr\xc3\xb3n de difracci\xc3\xb3n resultante.\xe2\x80\x8b Sin embargo, los avances en computaci\xc3\xb3n de los a\xc3\xb1os 70 posibilitaron el uso de programas para hallar autom\xc3\xa1ticamente la orientaci\xc3\xb3n y los par\xc3\xa1metros cristalinos consistentes con el patr\xc3\xb3n de difracci\xc3\xb3n observado, por lo que esta configuraci\xc3\xb3n es la m\xc3\xa1s usada desde entonces, sobre todo para experimentos de cristalograf\xc3\xada de macromol\xc3\xa9culas.\xe2\x80\x8b\xe2\x80\x8b\n_START_SECTION_\nGoni\xc3\xb3metro\n_START_PARAGRAPH_\nLa orientaci\xc3\xb3n precisa cristal con respecto al haz de rayos X o neutrones es importante para el estudio de monocristales con radiaci\xc3\xb3n monocrom\xc3\xa1tica, para poder obtener difracci\xc3\xb3n de todos los planos del cristal. El desarrollo de los ordenadores digitales y los avances en computaci\xc3\xb3n en los a\xc3\xb1os 70, posibilitaron la construcci\xc3\xb3n de difract\xc3\xb3metros automatizados equipados con goni\xc3\xb3metros de cuatro c\xc3\xadrculos: tres de los c\xc3\xadrculos controlan la orientaci\xc3\xb3n del cristal, mientras que el cuarto c\xc3\xadrculo porta el detector. Entre los  goni\xc3\xb3metros de cuatro c\xc3\xadrculos, hay dos geometr\xc3\xadas ampliamente utilizadas: la geometr\xc3\xada Euler y la geometr\xc3\xada Kappa.\xe2\x80\x8b_NEWLINE_En la geometr\xc3\xada euleriana, uno de los ejes \xe2\x80\x94denominado por la letra griega \xcf\x87 o 'chi'\xe2\x80\x94 permite una rotaci\xc3\xb3nde la muestra de 360 grados en el plano vertical. Esta construcci\xc3\xb3n presenta la ventaja de ser mec\xc3\xa1nicamente muy estable, pero dificulta la instalaci\xc3\xb3n de instrumentos auxiliares para controlar las condiciones de la muestra durante el experimento, como temperatura, presi\xc3\xb3n, etc. En la geometr\xc3\xada kappa, se sustituye el eje chi por un  \xce\xba o 'kappa' no ortogonal al eje phi,\xe2\x80\x8b que mejora la accesibilidad a la muestra, y con una orientaci\xc3\xb3n tal que, en combinaci\xc3\xb3n con el c\xc3\xadrculo exterior del goni\xc3\xb3metro \xe2\x80\x94\xcf\x89 u 'omega'\xe2\x80\x94 se obtine una rotaci\xc3\xb3n del cristal equivalente a 90 grados sobre el c\xc3\xadrculo euleriano chi.\xe2\x80\x8b_NEWLINE_Versiones m\xc3\xa1s simples del goni\xc3\xb3metro cuentan solo con dos ejes de rotaci\xc3\xb3n, uno para la muestra y otro para el detector, o simplemente el eje phi, alrededor del cual se hace girar el cristal.\n_START_SECTION_\nDetector\n_START_PARAGRAPH_\nLos dispositivos usados para la detecci\xc3\xb3n de los rayos difractados pueden bien medir estos uno a uno o interceptar una parte amplia del patr\xc3\xb3n de  difracci\xc3\xb3n sobre una superficie. Entre los detectores del \xc3\xbaltimo tipo, el m\xc3\xa1s usado durante mucho tiempo fue la pel\xc3\xadcula fotogr\xc3\xa1fica, actualmente reemplazada por otros detectores m\xc3\xa1s sensibles a los rayos X. Otro detector cl\xc3\xa1sico del primer tipo es el contador proporcional unidimensional, normalmente un detector de centelleo, instalado en un difract\xc3\xb3metro y controlado por ordenador. Este tipo de detector mide las reflexiones una a una y todav\xc3\xada se usa para la cristalograf\xc3\xada de mol\xc3\xa9culas peque\xc3\xb1as, pero es poco eficaz en los experimentos con macromol\xc3\xa9culas, donde el n\xc3\xbamero de reflexiones ronda entre 10 000 y 100 000.\xe2\x80\x8b_NEWLINE_A partir de los a\xc3\xb1os 1990 empezaron a aparecer nuevos detectores, como las \xc2\xabplacas de imagen\xc2\xbb (image plates). Las placas de imagen est\xc3\xa1n recubiertas de un material fosforescente, donde los electrones incrementan su energ\xc3\xada al absorber los rayos X difractados y son atrapados en este nivel en centros de color. Los electrones liberan la energ\xc3\xada al iluminarse la placa con luz l\xc3\xa1ser, emitiendo luz con intensidad proporcional a la de la reflexi\xc3\xb3n. Estos detectores son un orden de magnitud m\xc3\xa1s sensibles que la pel\xc3\xadcula fotogr\xc3\xa1fica y poseen un margen din\xc3\xa1mico superior en varios \xc3\xb3rdenes de magnitud, lo que facilita la medici\xc3\xb3n simult\xc3\xa1nea de las reflexiones m\xc3\xa1s intensas y las m\xc3\xa1s d\xc3\xa9biles. Otros detectores usados en la actualidad son detectores electr\xc3\xb3nicos, conocidos como detectores \xc2\xabde \xc3\xa1rea\xc2\xbb, que procesan la se\xc3\xb1al inmediatamente tras la detecci\xc3\xb3n de los rayos X. Pueden ser c\xc3\xa1maras de ionizaci\xc3\xb3n o una placa fosforescente acoplada a una c\xc3\xa1mara CCD.\xe2\x80\x8b En los a\xc3\xb1os 2000 se empezaron a utilizar fotodiodos alineados formando una placa, denominados PAD (Pixel Array Detectors). Estos detectores se caracterizan por un gran margen din\xc3\xa1mico y un tiempo muerto entre im\xc3\xa1genes muy bajo, del orden de milisegundos.\xe2\x80\x8b"