A röntgensugaras technológiát ma már sokféle alkalmazásban és környezetben használják. Ezek közé tartozik:

Az orvostudomány

Ez a terület széleskörűen használja a röntgentechnológiai spinoffokat. A röntgencsillagászat által befolyásolt két fő fejlesztés az érzékeny detektorok használata az alacsony dózisú, de nagy felbontású képek készítéséhez, valamint a digitalizáló és képfeldolgozó rendszerekkel való összekapcsolás. Számos diagnosztikai eljárás, például a mammográfiák és a csontritkulásvizsgálatok többszörös expozíciót igényelnek. Fontos, hogy az egyes dózisok a lehető legalacsonyabbak legyenek. A pontos diagnózis attól is függ, hogy az alany sok különböző szögből látható-e. Az egyes röntgenfotonok rögzítésére képes detektorokhoz kapcsolt képfeldolgozó rendszerek, mint amilyeneket a röntgencsillagászati célokra fejlesztettek ki, biztosítják az orvosok számára a szükséges adatmanipulációs és -javítási lehetőségeket. Kisebb, kézben tartott képalkotó rendszereket lehet használni klinikákon és terepi körülmények között sportsérülések diagnosztizálására, ambuláns műtétek elvégzésére, valamint koraszülöttek és újszülöttek ellátására.

Biogyógyászati kutatás

A röntgendiffrakció az a technika, amelyben a röntgenfény a röntgenenergiától függő mértékben változtatja irányát, hasonlóan ahhoz, ahogyan egy prizma a fényt az alkotó színeire választja szét. A Chandra-t használó tudósok a diffrakciót kihasználva fontos információkat tárnak fel távoli kozmikus forrásokról az obszervatórium két rácsos műszere, a nagy energiájú transzmissziós rácsos spektrométer (HETGS) és a kis energiájú transzmissziós rácsos spektrométer (LETGS) segítségével.A röntgendiffrakciót az orvosbiológiai és gyógyszerkutatásban is használják a komplex molekulaszerkezetek vizsgálatára. A legtöbb alkalmazásban a vizsgált molekulát kristályosítják, majd besugározzák. Az így kapott diffrakciós mintázatból megállapítható az anyag összetétele. A röntgensugárzás kiválóan alkalmas erre a munkára, mivel képes a kis objektumok felbontására. A detektorérzékenység és a fókuszált sugároptika fejlődése lehetővé tette olyan rendszerek kifejlesztését, amelyekben az expozíciós idő órákról másodpercekre rövidült. A rövidebb expozíciók és a kisebb intenzitású sugárzás lehetővé tette a kutatók számára, hogy kisebb kristályokat készítsenek, elkerüljék a minták károsodását, és felgyorsítsák az adatfutásaikat. Ezeket a rendszereket vírusokkal, fehérjékkel, vakcinákkal és gyógyszerekkel végzett alapkutatásokra, valamint rák-, AIDS- és immunológiai kutatásokra használják.

Mikroszkópia

A röntgenmikroszkópia fejlődő alkalmazás. A mikroszkóp tulajdonképpen egy miniatűr röntgenteleszkóp. Ezek a mikroszkópok nagyon nagy térbeli felbontással rendelkeznek kis látómezőn, és közvetlenül nagyon kicsi képek és finom részletek leképezésére használhatók. Alkalmazásuk az energetikai és az orvosbiológiai kutatásokban rejlik.

Kisáramú mágnesek

A Chandrán való használatra kifejlesztett műszerek egyike egy olyan röntgenspektrométer volt, amely a röntgensugarak egy kulcsfontosságú tartományában pontosan mérné az energiajeleket. Ahhoz, hogy ezeket a megfigyeléseket el lehessen végezni, ezt a röntgenspektrométert rendkívül alacsony hőmérsékletre kellett hűteni. A Goddard Űrrepülési Központ kutatói olyan innovatív mágnest fejlesztettek ki, amely ezeket a nagyon hideg hőmérsékleteket a más hasonló mágnesekhez szükséges hélium töredékének felhasználásával érte el, és ezzel meghosszabbította a műszer élettartamát az űrben. A Földön ezek a fejlesztések az MRI-rendszerek számára is előnyösek voltak, mivel biztonságosabbá tették azokat, és kevesebb karbantartást tettek lehetővé.