GIWAXS将同步辐射X射线以约0.1–1°的掠射角引入薄膜表面，借助界面全反射所激发的瞬逝波把取样深度压缩到200nm以内，从而在这一超薄表层内产生足够强的广角散射信号。 二维面探测器记录的散射波矢q=kf–ki，其qx、qy、qz分量分别对应面内、面内正交和面外倒易空间方向； 由于埃瓦尔德球弯曲，倒易点阵与球面相交形成曲面投影，只有依次完成几何、偏振和洛伦兹–埃瓦尔德球校正，才能把原始像素坐标准确映射到q空间。 校正后的GIWAXS图像可同时给出晶格参数、相组成、晶粒尺寸与微观应变，并通过方位角χ的强度分布判断薄膜织构： 随机取向呈现完整的Debye-Scherrer环，高度取向则表现为局部弧段。 然而掠入射几何导致qr≈0附近的倒易空间信息缺失，形成“盲区楔形”，需要多角度入射或互补的反射率测量来补全。 凭借表面敏感、原子级分辨率、原位兼容以及与SAXS无缝衔接的优势，GIWAXS已成为解析有机半导体、钙钛矿、嵌段共聚物等薄层材料中分子堆积、相变和取向动力学的标准手段。
