Le tecniche di imaging a raggi X possono funzionare in i) "modalità full-field" in cui l'oggetto da studiare (o parte di esso) è completamente illuminato dal fascio di raggi X; ii) "modalità a scansione" in cui un fascio di raggi X, focalizzato attraverso un'ottica opportuna, illumina in successione aree contigue del campione in esame e l'onda trasmessa viene misurata da un rivelatore posto ad una distanza adeguata da esso. Uno di questi microscopi a scansione a raggi X è disponibile presso il laboratorio X-ray MicroImaging (XMIL@b) dell'Istituto di Cristallografia (CNR-Bari). Per ricostruire le immagini finali, i segnali vengono analizzati con un software proprietario (SUNBIM), creato per generare immagini quantitative per descrivere le variazioni dei componenti strutturali del campione. Fino a poco tempo fa, questi microscopi a raggi X potevano essere utilizzati solo se accoppiati con sorgenti luminose di sincrotrone, che sono di estremamente difficile accesso. Come sorgente presso XMIL@b si è adottata la microsorgente FRE+ Superbright che genera un fascio con una dimensione di 0,07 mm al campione.
In XMI-L@b la microsorgente è adoperata per raccogliere dati di scattering a raggi X (qui SAXS e WAXS) che permettono di sondare la materia a diverse scale di lunghezza (da Ångström a nanometri) e di ottenere una caratterizzazione strutturale, microstrutturale e morfologica del campione, in modo non invasivo e senza accumulo di carica. In particolare, lo scattering a raggi X a basso angolo (SAXS) è sensibile ai gradienti dell'indice di rifrazione e quindi è adatto per l'ispezione morfologica del campione su scala nanometrica (da pochi a centinaia di nanometri), mentre lo scattering a raggi X a grande angolo (WAXS) raccoglie l’interferenza dovuto alle onde secondarie generate dalla distribuzione della densità elettronica atomica del campione illuminato dal fascio di raggi X, e contiene informazioni cristallografiche specifiche (tipo e posizioni degli atomi, e le loro relazioni di simmetria, dimensione delle celle unitarie e gruppo spaziale). I due set di dati possono essere registrati anche contemporaneamente, o in modalità di riflessione (GIWAXS/GISAXS) da superfici.