Die Röntgentechnik wird heute in einer Vielzahl von Anwendungen und Bereichen eingesetzt. Dazu gehören:

Medizin

Dieser Bereich macht ausgiebig Gebrauch von der Röntgentechnologie als Nebenprodukt. Die beiden wichtigsten Entwicklungen, die von der Röntgenastronomie beeinflusst wurden, sind der Einsatz empfindlicher Detektoren, die Bilder mit niedriger Dosis, aber hoher Auflösung liefern, und die Verknüpfung mit Digitalisierungs- und Bildverarbeitungssystemen. Viele diagnostische Verfahren, wie z. B. Mammographien und Osteoporose-Scans, erfordern Mehrfachbelichtungen. Es ist wichtig, dass jede einzelne Dosis so niedrig wie möglich ist. Eine genaue Diagnose hängt auch von der Möglichkeit ab, das Objekt aus vielen verschiedenen Blickwinkeln zu betrachten. Bildverarbeitungssysteme, die mit Detektoren verbunden sind, die einzelne Röntgenphotonen aufzeichnen können, wie sie für die Röntgenastronomie entwickelt wurden, bieten Ärzten die erforderlichen Möglichkeiten zur Datenverarbeitung und -verbesserung. Kleinere handgehaltene Bildgebungssysteme können in Kliniken und unter Feldbedingungen zur Diagnose von Sportverletzungen, bei ambulanten Operationen und bei der Versorgung von Früh- und Neugeborenen eingesetzt werden.

Biomedizinische Forschung

Röntgenbeugung ist eine Technik, bei der das Röntgenlicht seine Richtung um Beträge ändert, die von der Röntgenenergie abhängen, ähnlich wie ein Prisma das Licht in seine einzelnen Farben trennt. Wissenschaftler, die Chandra nutzen, machen sich die Beugung zunutze, um mit Hilfe der beiden Gitterinstrumente des Observatoriums, dem Hochenergie-Transmissions-Gitterspektrometer (HETGS) und dem Niedrigenergie-Transmissions-Gitterspektrometer (LETGS), wichtige Informationen über weit entfernte kosmische Quellen zu erhalten.Röntgenbeugung wird auch in der biomedizinischen und pharmazeutischen Forschung eingesetzt, um komplexe Molekülstrukturen zu untersuchen. Bei den meisten Anwendungen wird das betreffende Molekül kristallisiert und dann bestrahlt. Das resultierende Beugungsmuster gibt Aufschluss über die Zusammensetzung des Materials. Röntgenstrahlen sind aufgrund ihrer Fähigkeit, kleine Objekte aufzulösen, ideal für diese Arbeit. Fortschritte bei der Detektorempfindlichkeit und der Optik für fokussierte Strahlen haben die Entwicklung von Systemen ermöglicht, bei denen die Belichtungszeiten von Stunden auf Sekunden verkürzt werden konnten. Kürzere Belichtungszeiten in Verbindung mit einer geringeren Strahlungsintensität haben es den Forschern ermöglicht, kleinere Kristalle zu präparieren, eine Beschädigung der Proben zu vermeiden und ihre Datenläufe zu beschleunigen. Diese Systeme werden für die Grundlagenforschung mit Viren, Proteinen, Impfstoffen und Medikamenten sowie für die Krebs-, AIDS- und Immunologieforschung eingesetzt.

Mikroskopie

Die Röntgenmikroskopie ist eine sich entwickelnde Anwendung. Das Mikroskop ist im Grunde genommen ein Miniatur-Röntgenteleskop. Diese Mikroskope haben eine sehr hohe räumliche Auflösung über kleine Sichtfelder und können zur direkten Abbildung sehr kleiner Bilder und feiner Details verwendet werden. Sie werden in der Energie- und biomedizinischen Forschung eingesetzt.

Schwachstrommagnete

Eines der Instrumente, die für den Einsatz auf Chandra entwickelt wurden, war ein Röntgenspektrometer, das die Energiesignaturen in einem wichtigen Bereich der Röntgenstrahlung genau messen sollte. Um diese Beobachtungen durchführen zu können, musste dieses Röntgenspektrometer auf extrem niedrige Temperaturen gekühlt werden. Forscher am Goddard Space Flight Center entwickelten einen innovativen Magneten, der diese sehr kalten Temperaturen mit einem Bruchteil des Heliums erreichen konnte, das andere ähnliche Magneten benötigten, und so die Lebensdauer des Instruments im Weltraum verlängerte. Auf der Erde kamen diese Fortschritte den MRT-Systemen zugute, da sie sicherer wurden und weniger Wartungsaufwand erforderten.