X線管的作用是產生X線，用以穿透人體。
按陽極形式分類分為靜止陽極X線管和旋轉陽極X線管
1、靜止陽極X線管 由陽極、陰極和管殼組成。
(1) 陽極：作用：接受電子撞擊產生X線；由陽極頭、陽極帽、陽極柄構成。
電子束撞撞擊產生X線的部位稱作靶面。靶面材料應具備以下條件：原子序數高、X線發生效率高；熔點高；金屬蒸發率低；導電率高；熱傳導率高。一般用鎢作靶面材料，鑲嵌在銅質陽極體上，這利用了鎢的熔點較高（3370℃）、銅的導熱率較高的特點。陽極柄伸出管外，浸在高壓絕緣油中，通過熱傳導，熱量散發出去。固定陽極其傾角一般為17°~19°；
陽極帽作用：防止二次電子積聚到管壁上引起的縱向應力。
(2)陰極：作用是發射電子，並使之聚焦；由燈絲和集射罩組成。
燈絲由鎢絲製成，一般繞成螺管狀，其寬度和長度決定了焦點的形狀。使用鎢絲是由於鎢的熔點高，蒸發率低，容易加工等。燈絲通電加熱後形成熱電子發射，發射電子數量決定於燈絲溫度高低。集射罩的形狀和燈絲在集射罩中的位置決定了電子束被聚焦的程度。
（3）管殼：作用保持管內的高真空，並支持固定陰極、陽極於確定位置。管內的真空度保持在133.3X10 -6Pa（1×10-6mmHg）以下。外殼材料應具備以下條件：良好的絕緣性能；較高機械強度以承受高真空壓力；熱膨脹係數小，升溫後不變形；加工容易，能與金屬焊接:吸收X線少。最初和現在普通使用的X線管都使用玻璃管殼。
固定陽極X線管多用在小功率X線機上使用，如手術專用機、牙科機等。
2.旋轉陽極X線管 由旋轉陽極、陰極和管殼組成。
(1)陽極結構：做成鎢質盤形，形成圓形環帶。和固定陽極管相比,其焦點小、功率大。
靶盤的熱量主要是通過靶盤的熱輻射散發出去，被管外的絕緣油吸收。靶盤的材料有三類：純鎢、錸鎢合金和鉬基或石墨基的錸鎢合金。使用壽命大多數是由於軸承損壞而終結。旋轉陽極管陽極傾角一般在12°~19°
錸鎢合金靶(錸佔10%，鎢佔90%),。鉬的比熱容是鎢的兩倍。錸鎢合金靶盤加鉬基和石墨基的複合靶旋轉陽極X線管，增大了陽極熱容量。
(2)旋轉速度：在轉動中發生X線，陽極的負荷功率與轉動速度有關，旋轉速度n(rpm)與電源頻率f、定子磁極數p、光滑度S(約0.1)有關。
N=(120f/p)(1-S)
一般定子為兩極，陽極的理論轉速為：
常速旋轉陽極50Hz啟動，轉速3000rpm(轉/分)。
高速旋轉陽極150Hz啟動,轉速9000rpm(轉/分)。
轉子的實際轉速要比理論值低10%左右。
(3)陽極啟動：啟動電路具有保護功能，啟動失效時，發出檢測信號，防止X線發生。有效焦點面積大於0.3，透視時可以不轉動，0.3以下必須轉動。
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