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通常情況下，平面晶體譜儀由于器結構簡單，加工難度低而廣泛應用于X射線光譜分析，是一種*簡單的X射線光譜測量儀器。然而平面譜儀不具備聚焦功能，因此收光效率低，譜線強度弱。此外光源尺寸對光譜分辨率的影響明顯，不滿足高光譜分辨的測量需求。彎曲晶體譜儀通過將分光晶體衍射面彎曲成各種曲面而達到強聚焦的目標。

球面彎曲晶體，同時具備色散與成像的二維特性。結合晶體布拉格衍射和球面鏡聚焦特性，在沒有狹縫或真空的情況下，結合二維X射線探測器，可以同時得到光譜和空間分辨的X射線光源像。目前球面彎晶在慣性約束和磁約束等離子體診斷中都得到了廣泛的應用。

等離子體離子溫度，旋轉速度是表征聚變等離子體性能的重要參數，也是開展眾多等離子體物理問題研究的數據基礎。在托卡馬克裝置中，彎晶譜儀通過測量等離子體雜質譜線的多普勒頻移與多普勒展寬來測量離子溫度和旋轉速度。

基于其不依賴于中性束注入以及在各種射頻波加熱下都能正常運行的特性，尤其適合純射頻波加熱下等離子體溫度的測量，是托卡馬克裝置中的重要物理診斷之一。