X射線球管主要由以下幾個部分組成：

陰極：位于球管的一端，通常由鎢絲或鈮合金制成，用于發射電子。當燈絲被加熱時，會釋放出自由電子。

陽極：位于球管的另一端，通常由鎢或鉬靶制成，用于接收電子束的撞擊并產生X射線。陽極還配有散熱裝置，以防止過熱。

高壓電源：提供陰極和陽極之間的高壓電場，使電子加速并撞擊陽極。

冷卻系統：由于電子撞擊陽極會產生大量熱量，因此需要通過油循環風冷或其他方式對球管進行冷卻。

真空環境：球管內部必須保持高度真空，以確保電子在無阻礙的情況下運動。

X射線球管的工作原理可以分為以下幾個步驟：

電子發射：燈絲被加熱后，通過熱電子發射過程產生自由電子。

電子加速：電子在高壓電場的作用下被加速，形成高速電子束。

電子撞擊：高速電子束撞擊陽極上的金屬靶（如鎢或鉬），在撞擊過程中將動能轉化為X射線。

X射線發射：產生的X射線通過球管窗口發射出來，用于成像或檢測。

根據陽極的結構和使用場景，X射線球管可以分為以下幾種類型：

固定陽極X射線球管：電子束始終轟擊同一個地方，適用于低功率、短曝光時間的應用，如牙科X射線機。

旋轉陽極X射線球管：陽極靶面旋轉，使電子束分散轟擊，延長球管壽命，適用于高功率、長曝光時間的應用，如CT掃描。

工業用X射線球管：用于工業無損檢測，具有較高的功率和穩定性。

醫療用X射線球管：用于診斷和治療，要求高亮度、高功率和長壽命。

X射線球管廣泛應用于多個領域，包括：

醫療影像：用于X射線攝影、CT、DSA等設備，提供高質量的X射線圖像。

工業無損檢測：用于檢測金屬材料中的缺陷，如裂紋、氣孔等。

科研與教學：用于材料科學、生物學等領域的研究和教學。

安全檢查：用于機場、海關等場所的安全檢查，檢測行李和物品中的危險品。