首先，衍射腔体是x射线显微镜的主体设备，该腔体采用了多功能化的设计，可为x射线与样品相互作用提供真空和多气氛环境。为了满足不同成像条件的需求，衍射腔体使用高强度不锈钢材质。通过腔盖模块化设计，采用铜垫圈与氟胶圈相结合的密封方式，既确保了真空下腔体的强度，又同时满足高真空和易拆卸的需求，便于腔体和衍射光路的安装与调试，多气氛环境兼容的设计，可以同时兼容高真空 氦气气氛，以避免空气的吸收和散射。满足含水细胞以节水合低温冷冻细胞成像的需求，同时该衍射腔体预留了x射线荧光探测器的接口，在进行x射线结构成像的同时，可实现元素特异性检测，用于后续开展多模态成像。

       衍射光路是该显微镜的组成核心，主要包括x射线探针生成系统，多维样品扫描台系统和同轴显微镜系统，其中探针模块的主要作用是，生成扫描相干x射线衍射成像所需要的探针光斑，主要包括硬x射线波带片，直通光挡板和级选光阑。该成像显微镜的多维样品扫描台系统，通过与腔内同轴显微镜系统进行联用，可实现光斑位置检测和细胞样品的定位。多维样品扫描台系统主要由六维真空位移台和样品架组成。样品载网置于波带片的焦点处，通过使用探针光斑对细胞样品以一定重叠域的扫描，获取每个扫描位置处样品的衍射图样信息，进一步通过旋转样品台，可以实现细胞在一系列角度下衍射信号的采集，进行细胞三维结构成像。

       x射线探测模块是该系统的眼睛，衍射图样信息被置于光路后端的，高灵敏度x射线探测器收集。该探测器置于xyz三维调节的位移台上，可以根据实验需求，通过xy向位移台调节探测器中心到光轴位置，进行信号采集，探测器与真空腔体之间通过柔性的波纹管进行连接，通过z向位移台可方便调节探测器到样品点的距离。