X射线管是工作在高电压下的真空二极管。包含有两个电极 ：一个是用于发射电子的灯丝，作为阴极，另一个是用于接受电子轰击的靶材，作为阳极。两级均被密封在高真空的玻璃或陶瓷外壳内。

利用高速电子撞击金属靶面产生X射线的真空电子器件。按照产生电子的方式,X射线管可分为充气管和真空管两类。

充气X射线管是早期的X射线管。1895年，W.C.伦琴在进行克鲁克斯管实验时发现了X射线。克鲁克斯管就是早期的充气X射线管。这种管接通高压后,管内气体电离，在正离子轰击下，电子从阴极逸出，经加速后撞击靶面产生X射线。充气X射线管功率小、寿命短、控制困难，后已很少应用。1913年，W.D.库利吉发明了真空X射线管。管内真空度不低于10-4 帕。

阴极为直热式螺旋钨丝，阳极为铜块端面镶嵌的金属靶。根据管子的用途选择靶材和电子束能量，常用钨作靶材。在某些用途下，还采用银、钯、铑、钼、铜、镍、钴、铁、铬等材料。阴极工作温度约为2000K,发射出的电子经数万至数十万伏高压加速后撞击靶面。阴极被一个前端开槽的金属罩包围。金属罩的电位等于或低于阴极，迫使电子聚焦在靶面上的一个狭窄区域内,形成焦斑。X射线就从焦斑上向各个方向辐射，通过管壁上的窗口输出。窗口一般用对X射线吸收很小的铍、铝或轻质玻璃制成，以铍片为佳。

现代研究表明，X线辐射对人体的损伤效应较好地遵循着“剂量-效应关系”的准则：即辐射效应的发生与否或发生概率高低与人体受照剂量密切相关。当吸收剂量达到0.25Gy为亚临床剂量，超过2Gy可致各种损伤。其中眼晶状体、甲状腺和性腺的辐射敏感性强，也很易受辐射损伤。同时，长期从事介入放射工作对血液系统危害较大，可因诱发染色体畸变而导致白血病、再生障碍性贫血等。而长期受辐射者患癌症的风险也高于一般人。此外，长期电离辐射可导致慢性放射性皮炎、肺炎、视神经病变、放射性脑病、肠道损伤等。可见，X线对人体的损害有累积效应，与人体受照射剂量密切相关，长期从事介入放射的工作人员遭受的辐射损伤不容忽视。

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