Рентгеновская камера — прибор исследования атомной структуры в рентгеновском структурном анализе. Способ основан на дифракции рентгеновских лучей и ее отображении на фотопленке. Появление этого прибора стало возможным только после того, как немецкий ученый В. К. Рентген в 1895 г. открыл излучение, которое теперь называется рентгеновскими лучами, и изобрел рентгеновскую трубку. Принципиальная конструкция этой трубки сохранена и в современных рентгеновских приборах.
Рентгеновская трубка — это электровакуумный прибор, источник рентгеновского излучения. Ее конструкция состоит из металлического анодного стакана, стеклянной колбы, катода и анода, электростатической системы фокусировки электронов, окна для прохода рентгеновского излучения. Рентгеновские трубки применяются в различных приборах, имеющих разное исследовательское назначение.
Рентгеновская трубка для структурного анализа — это источник рентгеновского излучения для рентгеновской камеры. Рентгеновские камеры различаются по своей конструкции в зависимости от объекта исследований. Бывают рентгеновские камеры, исследующие монокристаллы и поликристаллы, производящие малоугловые рентгенограммы, а также используемые в рентгеновской топографии. Но конструкция любой рентгеновской камеры состоит из коллиматора, кассеты с фотопленкой, приспособления, на которое устанавливается исследуемый образец, и механизма движения этого образца. Коллиматор представляет собой цилиндрическую поверхность, на которой расположена целая система отверстий, щелей, определяющих расходимость и направление пучка первичного излучения (совместно с фокусом рентгеновской трубки). Но в некоторых конструкциях рентгеновских камер вместо коллиматора используются кристалл-монохроматор или поглощающие фильтры для выделения в пучке первичного излучения рентгеновского излучения с заданной длиной волны.
Приспособление, на котором устанавливается и закрепляется в держателе образец, сообщает образцу начальное положение относительно пучка первичного излучения и выводит образец на ось вращения — центрирует его. В рентгеновских камерах, исследующих монокристаллы, образец закрепляется на гониометрической головке. Гониометрическая головка — это механизм центровки образца, на котором взаимно перпендикулярно расположены две дуговые направляющие. В рентгеновской камере для рентгеновской топографии устройство, на котором закреплен образец, способно перемещаться вместе с фотопленкой. Кассета рентгеновской камеры, как правило, имеет плоскую или цилиндрическую форму. Она сообщает эту форму фотопленке и обеспечивает ее светозащиту. Ось цилиндрической кассеты совмещается с осью вращения образца, который расположен на поверхности цилиндра во время исследования. В рентгеновских камерах для топографии кассета и образец движутся синхронно. Движение исследуемого образца увеличивает качество измерений. Движение монокристаллов и поликристаллов способствует тому, что различные плоскости кристаллов выводятся в отражающее положение. В рентгеновской топографии движение образца увеличивает исследуемую поверхность. Устройство для держания образца бывает оборудовано дополнительными приспособлениями, создающими заданную температуру, вакуум, состав воздуха и защищающими устройства самой камеры. Также наблюдение образца в рентгеновской камере дает возможность изучить его в различных условиях, как в нормальных для него, так и при различных температурах, вакууме, при различных деформациях. Для наблюдения монокристаллов и поликристаллов рентгеновские камеры имеют различия в конструкции. Поликристаллы исследуют в рентгеновских камерах, в которых пучок первичных излучений — это радиоактивный изотопный источник. Монокристаллы изучают также в разных по конструкции рентгеновских камерах. В одних рентгеновских камерах определяют направление кристаллических осей монокристалла, в других измеряют кристаллическую решетку, определяют тип элементарной ячейки, регистрируют дифракционные максимумы, определяют нарушение кристаллической решетки, измеряют ограненные кристаллы. Есть рентгеновские камеры, изучающие аморфные объекты или растворы. Такие камеры обладают нерассеивающим первичным пучком для излучения под малыми углами. Рентгеновские камеры, исследующие микронные объекты, имеют рентгеновские трубки с острым фокусом, это сокращает расстояние между исследуемым образцом и фотопленкой.