Ein Dunkelfeld-Röntgenmikroskop nutzt kohärente Röntgenstrahlung und streubasierte Kontraste, um kleinwinklige Streuung und diffraktive Signale abseits des Primärstrahls abzubilden. Dadurch werden nanostrukturelle Inhomogenitäten, Versetzungsfelder, Poren oder Phasen mit hoher Empfindlichkeit erfasst. Kombinationen mit Phasenkontrast- und Tomographie-Techniken ermöglichen dreidimensionale, nicht-destruktive Gefüge- und Spannungsanalysen in Volumenproben.