通常情况下，平面晶体谱仪由于器结构简单，加工难度低而广泛应用于X射线光谱分析，是一种*简单的X射线光谱测量仪器。然而平面谱仪不具备聚焦功能，因此收光效率低，谱线强度弱。此外光源尺寸对光谱分辨率的影响明显，不满足高光谱分辨的测量需求。弯曲晶体谱仪通过将分光晶体衍射面弯曲成各种曲面而达到强聚焦的目标。

球面弯曲晶体，同时具备色散与成像的二维特性。结合晶体布拉格衍射和球面镜聚焦特性，在没有狭缝或真空的情况下，结合二维X射线探测器，可以同时得到光谱和空间分辨的X射线光源像。目前球面弯晶在惯性约束和磁约束等离子体诊断中都得到了广泛的应用。

等离子体离子温度，旋转速度是表征聚变等离子体性能的重要参数，也是开展众多等离子体物理问题研究的数据基础。在托卡马克装置中，弯晶谱仪通过测量等离子体杂质谱线的多普勒频移与多普勒展宽来测量离子温度和旋转速度。

基于其不依赖于中性束注入以及在各种射频波加热下都能正常运行的特性，尤其适合纯射频波加热下等离子体温度的测量，是托卡马克装置中的重要物理诊断之一。