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。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。