A röntgen szabadelektron lézerek bevezetése új lehetőségeket kínál a szerkezetmeghatározás területén is. Az előadás során azt a kérdéskört próbálom körüljárni, hogy lehetséges‐e egyetlen röntgenimpulzusból (tehát ~10 femtoszekundum alatt) az atomi szerkezet meghatározása. Egy ilyen lehetőség az anyagok egy széles skálájának olyan tulajdonságait engedné meghatározni amelyet ma el sem tudunk képzelni. Ilyenek: a szerkezet változásainak nyomon követése olyan folyamatoknál, amelyeket nehéz, vagy lehetetlen megismételni, például: extrém nyomás (100 Gpa), hőmérséklet (100000 K), mágneses tér (100T) esetén történő változások. Ezen túl bizonyos nehezen ismételhető egyedi kémiai, biológiai folyamatok is követhetővé vállhatnak.