எக்ஸ்–கதிர் நுண்ணோக்கியின் உதவியால், எக்ஸ்-கதிரைப் பயன் படுத்திப் பொருள்களை, வேதி முறையில் பகுப்பாய்வு செய்யவும், அவற்றை 100 முதல் 1000 மடங்கு வரை பெரிதாக்கிக் காணவும் முடியும். 0.25 மெக்ரான் (μ) இடை வெளியிலுள்ள பொருள்களைக் கூட, இதன் உதவியால் பிரித்துக் காண முடியும். ஆய்வுப் பொருளின் ஊடே பாய்கிற எக்ஸ் கதிர்கள், வெவ்வேறிடங்களில் வெவ்வேறு அளவு மாறுபாடுகளால் எக்ஸ் கதிர் நுண்ணோக்கியில் பிம்பம் உண்டாகிறது. பொருள்களின் வேதிப் பண்பைச் சார்ந்த தன்மைகள், அவற்றின் கட்டமைப்புப் பற்றியசெய்திகள் போன்றவற்றை எக்ஸ் கதிர் நுண்ணோக்கி அளிக்கிறது. ஒளி புகாப் பொருள்களைக் கூட, இந்நுண்ணோக்கியால் கண்டறிய முடியும். இது ஒரு நம்பகமான புற நுண் வேதி தொழில் நுணுக்கமாகும். இதன் முலம் 10-12–10-14 கிராம் அளவேயுள்ள நுண்ணிய ஆய்வுப் பொருள்களையும் பகுப்பாய்வு செய்ய முடியும். இதில் மிகச் சிறிய விழுக்காடு பிழையே நேரும். பிம்பம் தோன்றுவது பற்றிய கோட்பாடுகள். எக்ஸ் கதிர் நுண்ணோக்கியியல், நான்கு கோட்பாடுகளையொட்டிச் செயல் படுகிறது. தொடு நுண் கதிர் வரையியல், வீழ்த்து எகஸ் கதிர் நுண்ணோக்கியியல், எதிரொளிப்பு எக்ஸ் கதிர் நுண்ணோக்கியியல், எக்ஸ் கதிர்ப் பிம்ப வரையியல் என்னும் நான்கு வரைவியல் வகை நுண்ணோக்கியியல்கள் உள்ளன. தொடு நுண் கதிர் வரைவியல். தொடு நுண் கதிர் வரைவு முறையில், ஆய்விற்கான பொருள் மிக மிக நுட்பமான மணிகளையுடைய, ஒளிப் படத் தட்டை நெருக்கித் தொட்டுக் கொண்டிருக்குமாறு வைக்கப் படும். இந்தத் தட்டின் பகு திறன் 1 மி.மீட்டருக்கு ஆயிரம் வரிகள் ஆகும். இந்த நிலையில் தகுந்த அலை நீளங்களையுடைய எக்ஸ் கதிரினைக் கொண்டு, கதிர் வீச்சு முறையில் படம் பிடிக்கலாம். இப்போது, கிடைக்கிற பிம்பம் உட்கவர் பிம்பம் எனப் படும். பொருளின் அளவும், பிம்பத்தின் அளவும் 1:1 என்னும் அளவில், அதாவது பொருளின் அளவிலேயே இருக்கும். இதை, மேலும் ஓர் ஒளி நுண்ணோக்கியால் பார்க்கலாம். ஒளி நுண்ணோக்கியின் பெருமப் பகு திறன் என்னவோ, (0.25μm) அந்த அளவு பகு திறனே, இவ்வகையில் கிடைக்கும். ஆனால், பிம்பம் மேலதிகச் செய்திகளைக் கொண்டிருக்கும். இந்த நுண்ணோக்கி, ஆய் பொருளில் எக்ஸ் கதிர் குறைக்கப் படுகிற அளவை, ஒளியின் செறிவோடு தொடர்பு படுத்திக் காட்ட வல்லது. எலெக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியில், இவ்வாறு செய்யவியலாது. எலெக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியால் படத்தின் அளவை மிக அதிகமாக உருப் பெருக்கிக் காட்டவே முடியும். ஆனால், ஆய் பொருளில் எலெக்ட்ரான் எந்த அளவிற்குக் குறைக்கப் படும் என்பதை அறிந்து, அதன் மூலம் அப்பொருளின் கட்டமைப்பை அறிவதற்குப் பயன் படாது. வீழ்த்து எக்ஸ் கதிர் நுண்ணோக்கியியல். இது எக்ஸ் கதிர் நிழல் நுண்ணோக்கியியல் எனவும் பெயர் பெறும். இது மிக மிக நுட்பமான புள்ளியில், எக்ஸ் கதிர்களைக் குவிப்பதை அடிப்படையாகக் கொண்டது. எலெக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியில் உள்ளதைப் போன்றே, எலெக்ட்ரான் வில்லை அமைப்பினால், இவ்வாறு செய்யப் படுகிறது. இந்தக் குவிய நுண் பொட்டு கடத்தும் இலக்காகச் செயல் படுகிற ஒரு மிக மெல்லிய உலோக மென் தகட்டின் மேல் உண்டாக்கப் படுகிறது. எலெக்ட்ரான் மோதுவதால், இலக்கில் எக்ஸ் கதிர்கள் உருவாகின்றன. குவியப் பொட்டிலிருந்து ஆய் பொருளுக்கும், ஆய் பொருளிலிருந்து மென் படலத்திற்கும் இடையிலுள்ள தொலைவுகளின் விகிதங்களைப் பொறுத்து, முதன்மை உருப் பெருக்கம் அமைகிறது. பகு திறன் குவியப் பொட்டின் அளவாகவே அமையும். மிக மிகச் சிறந்த மதிப்பு 0.1 μm ஆகும். எதிரொளிப்பு எக்ஸ் கதிர் நுண்ணோக்கியியல். திண்மப் பொருளில் எக்ஸ்–கதிர்களுக்கான ஒளி விலகல் எண் ஒன்றை விடக் குறைவு. இந்த உண்மையை அடிப்படையாகக் கொண்டதே எதிரொளிப்பு எக்ஸ் கதிர் நுண்ணோக்கியியல் ஆகும். மிகக் குறைந்த படுகைக் கோணங்களில், அதாவது, எதிரொளிக்கும் தளத்தை ஒட்டினாற் போல், படு கதிர் செல்கையில், எக்ஸ் கதிர்கள் முழுமையாக எதிரொளிக்கப் படுகின்றன. எதிரொளிக்கும் பரப்பு உருளை வடிவில் அமைந்தால், ஒரு பரிமாணத்தில் குவிப்பு நிகழும். இது போல், இரு பரப்புகளை ஒன்றின் குறுக்காக மற்றதை வைத்தால், ஒரு மெய்யான பிம்பம் உருவாக்கப் படும். பரப்புகளுக்குச் சிக்கலான ஓர் உருவம் கொடுத்தால், உருப் பிறழ்ச்சியற்ற திருத்தமான பிம்பத்தை அடையலாம். இந்த முறையில் பகு திறன் 0.5 இலிருந்து 1 மைக்ரோ மீட்டராகும். எக்ஸ் கதிர்ப் பிம்ப வரையியல். இம்முறை உருளை வடிவில் வளைக்கப் பெற்றுள்ள ஒரு பிம்பத்தில் நிகழும் பிராக் விளிம்பு விளைவைப் (Bragg diffraction) பயன் படுத்துகிறது. எக்ஸ் கதிர் ஒளிர்வு பகுப்பாய்வின் நுண்ணிய மாற்றமே, இந்தத் தொழில் நுணுக்கமென்று வகைப் படுத்தலாம். இதன் பகுதிறன் 50 μm ஆகும். ஆய் பொருளின் வேதியியல். ஒரு பொருளை ஊடுருவிச் செல்கிற எக்ஸ் கதிர்களின் அளவு, அப்பொருளில் உள்ள குரைனின் சேர்மத்தையும், அளவையும் எக்ஸ் கதிரின் அலை நீளத்தையும் பொறுத்து மாறும். உயர்ந்த அளவு பகு திறனைப் பெறுவதற்கு, ஆய் பொருள் மிகவும் மெல்லியதாக இருக்க வேண்டும். எனவே, குறைந்த மின்னழுத்தத்தால் உண்டாகும் மென் எக்ஸ் கதிர்களும், மிக மென் எக்ஸ் கதிர்களும் மட்டுமே பயன் படுத்தப் பட வேண்டும். உயிரியல் ஆய் பொருள்களுக்குப் பொதுவாக ஆற்றல் 0.2–5 கிலோவோல்ட் அளவிலான (5.0nm முதல் 2.0nm அலை நீளம்) எக்ஸ் கதிர்களே பொதுவாகப் பயன் படுகின்றன. உலோக ஆய் பொருள்கள் எக்ஸ் கதிரினை அதிக அளவில் உட்கவருவதால், மிக மெல்லிய உலோக ஆய் பொருள்களைக் கடின எக்ஸ் கதிர்களைக் கொண்டு ஆராய வேண்டும். பொதுவாக, எக்ஸ் கதிர்களின் அலை நீளம் அதிகரிக்கும் போதும், ஆய் பொருள்களின் அணு எண் அதிகரிக்கும் போதும், மென் எக்ஸ் கதிர்கள் மிகுதியும் உட்கவரப் படுகின்றன. இவ்வாறான, உயர்ந்த அளவு அணு எண்களையும், போதிய செறிவையும் பெற்ற தனிமங்கள், தாழ் அணு எண்களை உடைய தனிமங்களின் அணி நிரல் (matrix of elements) பதிக்கப்பட்டிருக்கும் போது, மிக அதிகமாக எக்ஸ் கதிர்களை உட்கவரும் கட்டுமானமாகத் தெரியும். எக்ஸ் கதிர் உட்கவர் அலை நிரலின் சில அலை நீளங்களில் தொடர்ச்சி யில்லாமை தோன்றும், அந்த அலை நீளங்கள், எக்ஸ் கதிர் உட்கவர் விளிம்புகள் எனப் படும். அலை நிரலில் இந்த விளிம்புகள் அமைந்திருக்கிற இடங்கள், ஒவ்வொரு தனிமத்துக்கும் தனித் தனியாக இருக்கும். இவ்வாறாக, அவை ஓர் ஆய்பொருளின் நுண்ணிய கட்டமைப்புகளில் தனிமங்கள் உள்ளமையை அடையாளங் காணப் பயன் படுகின்றன. அளவியல் நுண்ணோக்கியியல். எக்ஸ் கதிர் நுண் படிமங்களில் அடர்த்தி மாறு படும் அளவைக் காண்பதன் மூலம், எக்ஸ் கதிர்க் குறைப்பைக் காணலாம். தகுந்த எக்ஸ் கதிர்களால் (பொதுவாக ஒற்றை அலை நீளமுள்ள எக்ஸ்–கதிர்கள்) எக்ஸ் கதிர் நுண் படிமத்தைப் பதிவு செய்தால், ஆய் பொருளின் சில வேதியியல் தனிப் பண்புகளின் அளவுகளை மதிப்பிட முடியும். ஒரு நுண் கட்டமைப்பில் உள்ள தனிமத்தை அறிய வேண்டுமானால், அந்தத் தனிமத்தின் உட்கவர் விளிம்புக்கு, மேலும் கீழுமாக இரண்டு அலை நீளங்களை உடைய இரண்டு ஓர் அலை நீள எக்ஸ் கதிர்களால், இரண்டு நுண் படிமங்கள் பதிவு செய்யப் படுகின்றன. இதன் உதவியால் 10-10–10-12 கிராமுக்கு அதிகமான எடையில்லாத ஆய் பொருள்களை அடிப்படைப் பகுப்பாய்வு செய்ய முடியும். இது ஒப்பிட்ட அளவில் உயர்ந்த துல்லியமடையதாக இருக்கும். எக்ஸ் கதிர்ப் பிம்பத்தைப் பதிவு செய்ய ஒளிப் படத் தகட்டைப் பயன் படுத்துவதற்கு மாறாகப் பல்வேறு வகைத் தடம் பற்றிகள் (கெய்கர் முல்லர் குழாய்கள்) பயன் படுகின்றன. ஆய் பொருளில் எக்ஸ் கதிர் ஊடுருவிச் செல்வதில் உண்டாகும் வேறுபாடுகளை அளப்பதற்கு, அவை பயன் படுகின்றன. வருங்காலத்தில், இத்தகைய தொழில் நுணுக்கங்கள்–குறிப்பாக வரிக் கண்ணோட்டமிடும் வடிவில் பெரும் பயனுள்ளதாக அமையலாம். பொருத்தமான எக்ஸ் கதிர் அலை நீளத்தைத் தெரிவு செய்வதன் மூலம், செல் வடிவமைப்பில் உள்ள மற்றச் சில சேர்மங்களின் உலர் எடை, நீர் அளவு போன்றவற்றை அறியலாம். ஏறத் தாழ, ஒரு மைக்ரோ மீட்டர் அளவுள்ள பொருளைக் கூட ஆய்வு செய்ய முடியும். இவ்வாறாக 10-14 கிராம் வரையுள்ள சிறிய எடைகளையும், சில விழுக்காடு பிழையுடன் பகுப்பாய்வு செய்ய முடியும். பயன்கள். உயிரியல், மருத்துவ ஆய்வு, கனிம இயல், உலோகவியல் போன்ற பல்வேறு துறைகளிலும், எக்ஸ் கதிர் நுண்ணோக்கியியல் பயன் படுகிறது. உயிரியலில், எக்ஸ் கதிர் நுண்ணோக்கியியல் நரம்புச் செல்கள், பல்வேறு வகைச் சுரப்பிச் செல்கள், தசை நார்களின் தனித் தனிக் கட்டுகள், நிறமிகள், அவற்றின் பகுதிகள், திசுக்களின் உலர் எடை, நீர் அளவு, அடிப்படைச் சேர்மங்கள் ஆகியவற்றின் அளவுகளைக் கண்டறியப் பயன் படுகிறது. குறிப்பாகக் கனிமப் பொருள்களைச் சேர்ந்த திசுக்களில், எக்ஸ் கதிர் நுண்ணோக்கியினைப் பயன் படுத்திப் பல்வேறு புதிய தகவல்களை அறிய முடிகிறது. உயிர் வாழ் விலங்குகளின் நுண் புழைச் சுற்றோட்டத்தை, (capillary circulation) இவ்வகையில் ஆராயலாம். சில வகை வேதிப் பொருள்களைக் குருதி ஓட்டத்தில் செலுத்தி, அடுத்தடுத்து, நுண் கதிர் வீச்சுப் படங்களைப் பதிவு செய்யலாம். இந்த முறை நுண் ஆங்கியோ கிராஃபி எனப் படுகிறது. மிகவும் சன்னமான குருதிக் குழல்களை ஆய்ந்தறிய இம்முறை பயன் படுகிறது. மென் மற்றும் மிகு மின் எக்ஸ் கதிர்களை நுண்ணோக்கியியலில் பயன் படுத்தி, உயிரியல் திசுக்களின் மெல்லிய படலங்களை ஆராய வேண்டும். அதிக அலை நீளமுள்ள எக்ஸ் கதிர்களை இதற்கெனத் தனியாக வடிவமைக்கப் பட்ட எக்ஸ் கதிர்க் குழல்களால் உண்டாக்க வேண்டும். ஆய் பொருள் மாதிரியும், ஒளிப் படத் தகடும், உயர்ந்தளவு வெற்றிடமாக்கப் பட்ட எக்ஸ் கதிர்க் குழலில் வைக்கப் பட்டிருக்கும். இவ்வாறு, பெறப் பட்ட படங்கள், செல்களிலும், திசுக்களிலுமுள்ள உலர் எடை பரத்த தீடு. ஆய் பொருளின் கட்டமைப்புகள் பற்றிய தகவல்களை அளக்கும். எக்ஸ் கதிர்களின் சாய் கோணப் படுகையைப் (oblique incidence) பயன் படுத்தி, ஆய் பொருளின் தடிப்பை அறியலாம். இந்தத் தொழில் நுணுக்கத்தால், நரம்புகளின் தடிப்பையும், எலும்புத் திசுக்களின் சேர்மானப் பொருள்கள் போன்றவற்றையும் அறிய முடிகிறது. படலத்தையும் (fiim) ஆய் பொருளையும், ஒரு குறிப்பிட்ட கோணத்தில் பொருத்துவதன் மூலம், முப்பரிமாண நுண் கதிர் வீச்சுப் பதிவுகளைப் பெற முடிகிறது. தடித்த திசுப் பகுதிகளைப் பயன் படுத்தினால், எலும்புச் செல்களின் முப்பரிமாண அமைப்பைக் காண முடியும். சுற்றோட்ட ஏற்பாட்டின் நுண் புழை வலையமைப்பின் முப்பரிமாணப் படத்தையும் பெறலாம். —ரெ. ஆறுமுகம்