前言我们大家都知道，影像设备一般分三种应用场景：医疗、工业和安检。
在这些应用场景中，主要的成像技术又分为X射线、CT（Computed Tomography，即电子计算机断层扫描）、MRI（Magnetic Resonance Imaging，即磁共振成像）和US（Ultrasound，即超声波成像）。
X射线是一种波长在0.01nm-10nm之间的不可见光，一般是通过球管发出，在穿透物体后被探测器接收并形成影像，基本原理如图Figure 1：高压发生器激发X射线管发出X光，通过束线器穿透被检测的物体或人体，然后探测器接受，再通过采集处理算法，形成完整且清晰的影像，这就是X射线检测设备的基本运作原理。
在这样一台设备里面，X射线是如何产生的、如何发出的、如何探测的、如何采集处理的，就是我们今天要分享的内容。
Figure 1：典型的X射线成像系统工作原理 （来源：联影科技招股书）历史导论首先，跟大家分享一下X射线的发展史。
1857年德国波恩的数学物理学家朱利尔斯.普鲁克[1]在文献中首次间接提到了明显的人工轫致辐射[2]；普鲁克制造了一个阴极射线管[3]，他注意到了玻璃内壁上有绿色荧光，这个荧光就是阴极射线轰击管壁产生X射线的特征；当时德国一家叫作盖斯勒（Geissler）的公司生产了很多带有娱乐性质的X射线管复制品，通过阴极射线轰击管壁产生的荧光，形成各种图案，如图所示左边的是鸟的形状、右边的是扭曲的蛋。
Figure 2：正在工作的盖斯勒X射线管复制品（来源：飞利浦）后来，伦琴的同事菲利普.莱纳德[4]，通过薄铝真空窗将阴极射线释放到空气中，将残余气体压力降低到比盖斯勒X射线管至少低一个数量级，提高了电子自由程，并且高压电源更强大，从而制造出了X射线。
可惜莱纳德未能在伦琴之前将其与阴极射线区分开来。
莱纳德曾经给予伦琴很多实验帮助，最后却在荣誉和优先权上跟伦琴闹掰，但他后来在1905年获得了诺贝尔奖，比伦琴晚了4年。
所以说，科学家对名利也不是无欲无求的。
再说个题外话，莱纳德这位科学家是希特勒的铁杆支持者，支持对犹太人进行血腥统治；1945年二战结束后，美国准备惩罚他，但是考虑到他年纪大了，所以放了他一马。
科学成就、学术背景，跟一个人的政治思想是没任何关系的。
X射线真正被发现并被区分是在1895年，威廉.康拉德.伦琴[5]搭建了一套实验装置来验证莱纳德阴极射线的结果时，发现当玻璃管中气压较低、线圈中的电压较高时，就会产生荧光，闪烁的荧光无法通过有效手段来熄灭，在传播路径上放上障碍物，也熄灭不了；伦琴将管电压和真空度调到极限，发现在阴极射线轰击的区域就是最亮的荧光发出位置，物体的阴影变得可见，同时管内发出噼啪的声音。
接下来几个星期，伦琴优化了检测方法，成功识别出了未知射线的关键特征。
这是人类历史上首次分辨出来X射线，伦琴因此在1901年获得了诺贝尔奖。
所以比他年轻17岁的莱纳德当年很不服气还是有原因的。
X射线发现的第二年，就在德国汉堡埃彭多夫医院进行了临床使用，产生了第一张医疗临床的X射线图片。
当时的X射线玻璃管是汉堡的穆勒（Mueller）公司吹制的，穆勒公司后来被飞利浦（Philips）收购，成为飞利浦医疗的基石。
当时的人们并没有意识到X射线的危害，缺乏辐射防护，所以穆勒，包括埃彭多夫医院很多临床医生长期暴露在辐射中，诱发癌症，导致重症和死亡。
图Figure 3是世界上第一张X射线图片，是1890年宾夕法利亚大学的Goodspeed教授拍摄到的硬币阴影，但他们不知道是什么原因产生的，直到伦琴的发现。
Figure 3：首张X射线图片，该照片的底片受到不明原因的“损坏”（来源：德国伦琴博物馆）在汉堡临床安装后不到一周，德国西门子（SIEMENS）和哈尔斯克（Halske）于1896年3月26日申请了第一项X射线管专利，速度飞快。
接下来20年，X射线在工业上的应用飞速发展，1897年在纽约成立的马赫里特（Machlett）公司是美国第一家X射线管生产商，后来成为了瓦里安（Varian）的一个部门，也就是现在的万睿视（Varex）公司；东芝（Toshiba）（被佳能收购了）自1915年以来一直生产X射线管，右下图是就是东芝的第一个X射线管Giba。
Figure 4：GibaX射线管（来源：东芝）早期的X射线管，都是离子管，在低气压工作时，电压升高会使管电流急速升高，这样一来，离子管的X射线的强度和硬度的关系是不理想的。
管电压升高时，X射线光谱更硬、穿透力更强，曝光的管电流是可以降低的，所以理想的工作状态是管电压和管电流呈反相关关系，这样能最大程度利用靶盘焦点区域的热性能。
在离子管中，阴极产生的大部分电子主要承担放电任务，在离子轰击时就被释放出来了。
1882年，德国物理学家尤金.戈尔茨[6]在相对较低的气压下，通过加热阴极使气体持续放电产生电子束；后来朱利尔斯.爱德加.利林菲尔德[7]在离子管上安装了一个白炽灯，将电子送入一个辅助阴极，实现低电压下发射高强度X射线；1913年，利林菲尔德在莱比锡大学的校友威廉.大卫.柯立芝[8]展示了钨发射元件的X射线管，在低电压下，加热钨丝产生的电流能稳定维持而不需要气体放电，这个X射线管真空度很高。
1914年，柯立芝管（也就是热阴极管）正式面世，由芝加哥的维克多公司（Victor X-ray Co.）代工生产，后来被通用电气（GE）收购，成立了通用电气X射线公司GEXCO。
至此，医疗影像四巨头GPSV（GE、Philips、Siemens、Varex），都纷纷露面了。
后来，GPSV在技术上持续创新，发明了旋转靶，分为以西门子为代表的旋转管壳方案和以飞利浦为代表的旋转阳极方案，这两个方案具体后面再讲。
下面这六张图，就是各家公司的旋转靶方案，上中图是飞利浦第一个旋转阳极X射线管的半剖模型，上右图是西门子的钎焊石墨衬底的复合阳极普放用X射线管，下左图是菲尼克斯.伦琴.伦法布里肯公司（就是后来的西门子）的旋转靶试验管，下中图是1933年西门子推出的配备全钨高温金属钯的旋转阳极X射线管，最后这张图就是飞利浦的普放用X射线管组件，这个结构从1950年以来一直到现在都在生产。
Figure 5：旋转靶（来源：飞利浦、西门子、西门子X射线博物馆、汉堡医学史博物馆）与旋转管对应的就是固定阳极管了，旋转管能够提高X射线管的峰值功率，这点上固定阳极管没法比。
但是在C型臂和牙科等长时低功率、低孔径小尺寸的设备中，固定阳极管依旧应用广泛，Figure 6就是西门子1942年生产的固定阳极管，为了散热还加了冷却翅片。
Figure 6：西门子1942年生产的固定阳极管ERG80，配有冷却翅片（来源：西门子X射线博物馆）玻璃管长期运行后，从焦点或阴极产生的金属蒸汽会附着到玻璃内壁，此时再次进行高热容运行或高电压加载，可能会引起打火而导致玻璃开裂；早期的离子管将“直线玻璃管”改成球体设计，就是为了降低镀层的厚度和工作温度，但是没有从根本上解决问题。
20世纪20年代开始，飞利浦的鲍尔斯（Bouwers）开始在固定阳极管中使用金属管壳，飞利浦于1929年将这种X射线屏蔽技术运用于第一个旋转阳极X射线管上；他们在金属管壳上焊上鈹窗，能够有效降低X射线的衰减；鈹是一种金属，作为窗口材料有很强的导热性并且没有放电击穿的风险，但鈹的氧化物和粉尘有毒，生产回收要求较高。
20世纪70年代，GE使用了石墨金属复合靶，因为玻璃管无法胜任长时间的血管造影手术；1970年代后期，飞利浦成功将用于无损检测的固定阳极管中的玻璃换成了带有陶瓷绝缘体的紧凑型金属球管，虽然初期成本较高，但可以轻易复用管套和回收真空部件。
在曝光结束后，X射线管阳极中的热量对于滚珠轴承和磁悬浮轴承都是一个巨大的挑战；阳极必须足够大，以确保足够的热容量。
尽管散热才是最重要的，但是高热容（MHU）却成为X射线管的高性能代名词。
打个比方，天龙八部大家看过吧，丁春秋向乔峰打了一掌，乔峰靠自己深厚的内力扛了下来，这是他的承受能力强，对应的就是高热容的射线管，多数CT球管都属于此类；丁春秋向慕容复打了一掌，慕容复使用“斗转星移”，将丁春秋的内力全部卸掉，对应的就是高散热射线管，比如西门子的0MHU球管。
飞利浦在1989年推出液态金属轴承（LMB）技术，是散热上的一个非常大的飞跃；液态金属轴承，如Figure 7这张图所示，相对于滚珠，液态金属的散热面积更大，而且因为没有摩擦，自身基本不会因为旋转而产生热量，所以它的优点非常明显：冷却快、可以不停转、无磨损、低噪声，堪称CT球管界的“梦中情管”。
后来佳能、GE、西门子、和Varex纷纷推出自己的液态金属轴承技术。
Figure 7：上，Dunlee液态金属轴承CoolGlide；下，传统滚珠轴承。
（来源：Dunlee）其余的技术革新，主要包括1988年瓦里安推出的翅片阳极和电子收集极，听名字就知道是为了加强散热和收集背向散射电子以提高效率；以及旋转管壳、最大旋转阳极、最高功率密度CT管平台等。
总而言之，X射线源的发展史，就是GPSV这四家公司的发展史，从1895年伦琴发现X射线到如今各类X射线设备铺满医院、工业场所和安检场所，从离子管到真空管，从玻璃管到金属管，从固定阳极到旋转阳极，从滚珠轴承到液态金属轴承，这四家公司的身影不断出现，乃是X射线领域的“四大天王”。
比如：GE在1913年首次推出热阴极；飞利浦在1929年首次推出旋转阳极、在1980年推出全金属陶瓷、在1989年推出液态金属轴承；西门子在2003年推出旋转管壳、在2003年推出Z方向飞焦；Varex在1998年首次推出液冷电子收集极等。
X射线领域的公司，无论是从产业链上下游还是同业竞争层面，最终都得直面这四家公司。
Figure 8：X射线技术发展史（来源：Rolf Behling）成像背景、模式与挑战接下来我们来聊一聊X射线的成像背景、模式与挑战。
首先是成像背景，我们在前言中提到了各种不同的成像技术和应用场景，此处细分成六大方法。
非X射线方法包括超声、MRI、内镜等，各自都有其优缺点。
如Figure 10所示，一个香蕉，在不同检测方法下的影像区别很大：X射线分辨率低，细致度不够；MRI分辨率高，但耗时长，成本高；CT分辨率较高，但是辐射强。
X射线成像属于衰减成像，成像原理很简单，前面也提到了。
在X射线成像的基础上，根据射线源或探测器的不同，又衍生出了能谱成像、相衬成像、荧光成像和偏振X射线成像，后面三种成像方法要么应用场景有限、要么实现难度过高，此处不赘述。
能谱成像不改变发光源的颜色，穿过患者后利用顺序堆叠的双层探测器实现能谱分离，获得两个不同光谱的数据集，这得依靠两层能量积分闪烁体探测器；或者使用光子计数探测器。
成像方法内容特点非X射线方法涵盖超声、MRI、内镜及其他成像系统，在许多应用场景下是互补的MRI：时间和空间分辨率越来越高；但采集时间长、禁金属植入物、费用高、对比度低；超声：无辐射、高效低成本，但穿透力差、分辨率低；X射线成像衰减成像，略略能谱成像不改变发光源的颜色，用一束具有宽频谱的连续谱X射线，穿过患者后利用顺序堆叠的双层探测器实现能谱分离，两层积分闪烁体探测器可以获得两个不同光谱的数据集；另一种方法就是使用光子计数探测器区分光电效应和散射所致的衰减；从常规CT中进行回顾探索；允许识别和去除反向噪声；可以对快速流动的造影剂进行分析相衬成像目前这三种成像方法仍处于探索阶段：相衬成像，用于探测X射线穿过物体后产生的相移，可摆脱对同步辐射光的依赖；荧光成像：用高原子系数原子（金、钆、钼等）标记组织，使用微焦射线源，在110KV管电压下识别组织中的纳米颗粒；偏振X射线：电子撞击薄靶，接近光谱能量极限的那部分光子会产生偏振辐射，然后电子与原子核相互作用，产生与入射方向正交的线偏振偶极辐射。
常运用于高空间分辨率模式荧光成像人体不可承受，无法实现全身成像用于小动物临床前诊断偏振X射线偏振的强度和角度太小，无法在实践中使用Figure 9：各类成像方法及特点（来源：网络）在成像模式中，断层扫描CT是最具有代表性的，它的实现基础包括软件和硬件两部分，软件主要是图像重建算法，硬件主要是包括光源和探测器。
重建算法主要分为4种，各有不同优势，不是本次分享的重点。
硬件部分就是光源+探测器。
CT分为多排CT、锥束CT、螺旋CT和能谱CT。
多排CT，就是我们常说的16排、32排CT等，排数决定的是探测器的数量，比如16排就意味着该CT上有16排探测器，排数越高，空间分辨率越高。
锥束CT，常见的就是CBCT（Cone beam CT），采用的是动态X射线探测器，典型的闪烁体是柱状的碘化铯（CsI），这种探测器空间分辨率和覆盖范围比较好。
CBCT被广泛使用到骨科系统、牙科系统以及外科手术上。
但CBCT采用面阵探测器，与典型的MSCT（多层螺旋CT）相比，其大数据量在传输带宽的限制下会导致更长的扫描时间。
我们常听到的四维CT就是所谓的4D CBCT，对于使用直线加速器产生伽马射线和电子用于图像引导的癌症治疗，尤其是强子束治疗，变得尤为重要。
射束分辨率提高，改进生物反应仿真，需要对病变进行精确成像，这些病变通常在辐照过程中处于运动状态。
螺旋CT离不开电源和数据滑环技术，包含X射线管和探测器的一体化现代机架在患者随电动病床移动通过中心孔时保持连续旋转，X射线在被检查物体上留下的轨迹是螺旋曲线。
螺旋CT优势在于：一是在步进加曝光的轴向扫描中患者随床移动的运动伪影将不再存在；二是使用双源技术可以将肺部扫描的曝光时间缩短至半秒，患者不再需要屏住呼吸。
在第三代CT扫描系统中，螺旋扫描成为标配。
评价螺旋CT的参数是螺距或者螺距因子，也就是机架每旋转一周，扫描床的步进量与探测器层厚之间的比值。
低螺距的多排螺旋CT可以实现快速且高分辨率的扫描，螺距大于2会导致数据丢失。
所以我们在看到螺旋CT相关项目的时候，重点看看螺距。
临床研究证明，能谱CT可以在大约80%的日常CT扫描中提供额外的诊断价值。
但在临床实践中，由于能谱CT自带的缺点，仅有20%的病例会选择进行能谱采集。
如果能减少这些缺陷，能谱CT将成为医疗标准。
关键图像可以随后再进行重建和读取，这是基于探测器的能谱CT的优势，能谱数据本质上是预先规律地采集的。
相同总衰减的不同材料可以用不同能量的光子探测来区分。
如Figure 13这张表所示，能谱CT分为两类：基于射线源的和基于探测器的。
这里的空间是指通道之间的空间分辨率，时间是指两个通道中采样周期间的时间差，能谱是指能谱物质的分解方法，追溯性是指数据集中是否有常规可追溯的能谱信息。
这样一来，各类能谱CT的基本情况和优缺点就很清晰了。
CT中的能谱组织区分具有良好的时间、空间和能谱分辨率，已经率先由GE和西门子广泛商业化，这两家公司都是采用基于射线源的方法。
GE采用快速切换电压的方式，西门子采用两个偏移约90度并单独供电和滤过的X射线通道。
佳能（Cannon）于2019年推出了基于X射线源的Aquilion CT系统，使用的是电压调制。
另一方面，飞利浦采用基于探测器的Brilliance IQON系统，本质上具有始终处于激活状态的能谱功能。
现阶段，主要的厂家都致力于基于探测器的直接转换光子计数探测器系统，如Figure 14所示，这是我去年参加上海CMEF展会拍到的，这是全球首台光子计数CT，是西门子推出的Naeotom Alpha，于2021年9月取得FDA认证，现场观看的时候明显能感受到一种尊贵的气息，因为它当时的售价高达7000万人民币/台。
光子计数CT主要有碲化镉、碲锌镉和深硅三条路线，碲化镉和碲锌镉的技术路线比较相似，但碲化镉在计数率方面更有优势，碲锌镉在能量箱方面更有优势；硅技术路线的原子序数比较低，但深硅方案的能量箱理念更为先进。
目前看来这三种技术路线均有技术和商业特点，未来谁会成功占领市场，还未有定论。
西门子的光子计数CT，目前国内装机了2台，如果市场反应好，是能够带起潮流的，如果在核心部件上能够实现降本的话，整机价格在2000万左右的话是可以提升销量的，但是目前碲化镉、碲锌镉晶体的制备成本居高不下；而且，不管是射线源能谱CT还是探测器能谱CT，最终都是要性价比，不能只是做临床研究和科研，未来两个方向都有可能成为主流；就技术而言，探测器技术突破的难度小一些；射线源因为涉及到真空物理，难度大，而且是重资产投入，产业化的产品出来时间会更久。
Figure 11：能谱CT分类（来源：Rolf Behling）Figure 12：全球首台光子计数CT，是西门子推出的Naeotom Alpha关于一台CT，我们第一眼看到的组件，一般都是旋转机架，由主骨架和滑环两个部分构成。
主骨架包括：定子部分，即机架固定部分，机架控制电路、部分通讯电路、驱动电机、电源分配、倾角液压、通风等均位于定子；转子部分，即机架旋转部分，高压发生器、球管、探测器等均位于转子。
滑环的出现是CT技术的一次革命，不仅使CT高速旋转，更解决了机架旋转部分与静止部分的馈电和信号传递问题。
滑环负责连接定子和转子（见Figure 13、14），转子的供电、信号控制、数据传输都要依托滑环，因此就有电能环（强电和弱电）和数据环等之分。
滑环的主要作用就是数据传输，目前几乎所有的CT滑环都是由德国的Moog和Schleifring这两家公司供应。
Figure 13：旋转机架及机架上的组件（来源：飞利浦）Figure 14：CT滑环（来源：网络）CT中最重要的组件就是X射线源，它的特征我就不讲了。
就CT管而言，除了热容量MHU指标外，也得关注散热率。
如前文所言，乔峰的热容是8MHU，慕容复是0MHU，但是在实战中，0MHU并不比8HUM差。
作为替代，IEC[9]提出“标称阳极CT输入功率”，即在典型的扫描持续时间为4s、每10分钟重复一次的无限循环扫描中允许使用的最大功率，这个值越大越好。
Figure 15是我去年参加CMEF展会拍摄的，展示的是上海超群（科罗诺司）的8MHU的CT球管，以及其他几个不同的球管。
Figure 15：上海科罗诺司展出的CT球管准直器，或者限束器，作用在于动态调整的螺旋扫描时以最大限度减少扫描体积边缘的患者剂量，如图所示。
限束器全球每年的需求量在10万台以上，与探测器不同的是，限束器的技术迭代和革新需求不强烈，市场上更多的是需要性价比最好的产品。
目前限束器行业主要的风险在于低端产品属于完全的红海市场，大部分为低价竞争，导致产品质量参差不齐；基本功能的限束器产品价格已经无法提升，这一领域只能靠以量控本的方式来占领市场。
Figure 16：CT动态限束装置（限束器）（来源：Rolf Behling）高压发生器也是CT的重要组件，所有X射线类设备均需要高压发生器。
根据使用场景不同，其设计性能略有区别，但总体原理是一致的：根据扫描部位，主机确定扫描条件，即管电压(kV)、管电流(mA)、时间(s)，高压发生器收到主机指令后，高压快速达到预设值，激励灯丝电流，电流轰击旋转阳极，产生所需的X射线，开始曝光。
除GE和西门子使用自研高压发生器外，几乎所有CT均使用斯派曼（Spellman）、VJ、CPI这几家公司的高压发生器。
对于CT高压发生器来说，输出功率、响应速度、稳定性以及控制精度决定了品质，主要考虑管电压范围、输出功率、高压发生器类型等指标性参数。
由于单次CT扫描以及虚列扫描的总能耗很高，CT用高压发生器在热和电两个方面都具有挑战性，X射线管和高压发生器必须足够紧凑，才能安装在狭窄且快速旋转的机架上，导致高压发生器外观显得很笨重，CT高压发生器安装在机架转子上并紧邻球管。
除高压发生器外，还有控制阳极旋转、阴极灯丝加热的辅助电路，其作用是通过高压电缆在球管上施加高压。
与普放设备相同的是，CT高压发生器最重要的功能也是提供精确稳定的kV和mA。
不同的是，CT高压发生器需要更好的散热以维持更长连续扫描时间，需要更小的体积以节省更多机架空间等。
因此，当今螺旋CT上搭载的高压发生器都具备小型、高性能、通用性等特点；目前，GE、西门子、斯派曼、当立、万睿视等均有高性能CT高压发生器，其产品具有功率大(高达100kW)、高压线性稳定度高(0.5%)、灯丝电流稳定度高(2%)等优点。
下图为GE、西门子、斯派曼目前高端高压发生器部分参数。
Figure 17：GE、西门子、斯派曼目前高端高压发生器部分参数（来源：医工研习社）CT另一个核心组件就是探测器，分为平板探测器和线阵探测器，目前国内平板探测器龙头是奕瑞科技。
探测器基本原理就是把X射线的光信号转换为电信号，通过计算投在转换屏上的电荷量来计算所捕获到的光子数量，计算方式有两种，分为积分式和单光子计数式，目前积分式是主流。
探测器最重要的部分就是用于光电转换的传感器，主要的传感器材料包含非晶硅、CMOS、IGZO、CdTe、CZT、钙钛矿等，适用于不同的领域。
Figure 18：探测器类型（来源：奕瑞科技招股书）综上所述，高压发生器+射线管+探测器，决定了X射线设备的整体水准，是最重要的组成部分。
接下来给大家介绍其他的CT概念，包括第四代CT、EBCT、静态CT和DTS，这里重点讲一下静态CT。
静态CT采用大量分布式可开关的X射线源以及完全包围患者的静止探测器环；机械设计简单，不需要电气滑环或轴承，机械疲劳和噪声不再产生，采集速度不受离心力影响，但会产生图像伪影。
奕瑞前实控人之一曹红光创立了纳米维景这家公司，主要做静态CT，获得了包括腾讯在内的多家知名机构的投资，并成功推出了全球首台多源静态CT，目前正在进行临床试验。
纳米维景的静态CT号称是第六代CT，用的是奕瑞产的24源的热阴极旋转阳极的组合机头和杭州凯龙的球管。
目前业内的普遍看法是，静态CT路线是行得通的，但是需要大功率的冷阴极管来支持，目前还没有商业化的管子，同时还需要新的光子计数探测器，这两个国内都没有可商用化的产品；此外，如果整机销售价格不能在传统CT的1.5倍以内，那么不具备推广价值，纳米维景目前定位的售价可能是5倍以上。

其他概念内容第四代CT1. 第四代CT采用完整的360度探测器环，有些原型机安装在磁悬浮轴承上，其中只有X射线管旋转；X射线输出的稳定性和精度取决于旋转阳极的质量，受高压发生器及其高压纹波控制，必须非常稳定，但仍存在问题：1.聚焦滤线栅在概念上是不可信的，唯一可用的抗散射措施是窄轴向光束准直；2.由于闪烁体面积大、通道数多，成本很高。
2. 在环形真空外壳中采用圆环形阳极和飞动阴极的第四代CT也被发明，但由于作用于阴极上的高离心力，焦点与阳极之间可实现的相对速度不高，与目前在高端旋转阳极管中高达100m/s的速度无法比拟；此外考虑到精确反投影的要求，探测器和阳极的位置是冲突的。
3. 此技术在千禧年之际过时了。
电子束CT1. 该技术采用固定额X射线管包围患者，磁控电子束激发270度阳极环以产生X射线，由固定探测器检测。
固定阳极管的形状为一个大的真空容器，将患者部分包裹。
电子束在一端产生，并在真空中以磁性方式引导到围绕患者的半环形阳极上。
2. GE和西门子先后延续了依莫特朗公司的做法，各种难题迫使人们放弃EBCT；3. EBCT是专用的心脏扫描机器；第三代螺旋CT是通用的。
源切换静态CT完全的静态CT概念已被多次提出，采用大量分布式可开关的X射线源以及完全包围患者的静止探测器环；机械设计简单，不需要电气滑环或轴承，机械疲劳或噪声不再产生，采集速度不受离心力影响，但会产生图像伪影。
断层融合与计算机断层扫描1. DTS不是一种清晰的3D模式，优势在于允许模糊物体中选定焦平面之外的层片结构。
DTS和先进的重建方法（例如滤波反投影）允许在焦平面内滚动以像在CT中一样进行图像阅读；2. DTS使用了9-74个视图，比CT采集范围要小得多；不适合肺癌筛查，从通用成像的角度来看，诊断价值有限，好处是降低了成本、剂量更低，在特定领域（如：乳腺摄影）具有一定价值。
CT以外的其他X射线成像模式，包括心脏和血管成像、X射线摄影系统、拍片/透视系统、乳腺、组合机头式外科C型臂等，这里就简单过一下，不再赘述。
模式内容X射线摄影系统1. 与CT或者介入性心血管设备相比，在普通X射线摄影的大范围内X射线源的热和机械要求大大降低。
2. 曝光通常包括的单个X射线脉冲，持续时间介于40-150kv之间的范围变化。
管功率可达到100KW拍片/透视（R/F）系统1. R/F系统提供了额外的透视观察动态过程的能力，可以从单独的控制室进行远程控制，也可以通过患者旁的面板进行控制；2. 额外的透视能力需要更复杂的发生器，管电压、脉宽和管电流等技术因素必须跟随可能移动的物体变化。
乳腺摄影系统1. 乳腺被压缩以增加X射线的透明度并在两个正交方向上成像；2. 空间分辨率需要150μm至最大0.5mm总尺寸范围内的小焦点和软能谱；右图展示的全视野乳腺摄影系统，管电压特别低，小于50kv，通常甚至小于30kv；曝光时间从一瞬间到大约6s不等，对大乳腺存在挑战，存在运动伪影组合机头式外科C形臂系统1. 自1956年穆勒引入第一个外科C型臂系统以来，这个分支已经成为手术室X射线系统谱系的重要组成部分。
X射线管和发生器集成到一个单元中，通常被称为“组合机头”；C型臂定位组合机头和平板探测器或影像增强器，如右图所示；2. 通常用于透视模式而不是单次曝光，大多数都配有固定阳极管，成本更低，更适合低瞬时功率的长时间曝光；高负载单元加上相对较小尺寸的旋转阳极管也是可用的X射线源讲完了成像，接下来咱们就重点讲一下成像的核心组件之一：X射线源。
X射线源主要由X射线管和高压发生器构成。
Figure 23所示就是X射线管的工作原理，从阴极逸出的电子轰击在阳极的靶盘上，在焦点及附近区域产生的光线就是X射线。
电子轰击阳极把盘产生X射线时，99%的能量被阳极靶盘吸收产生热能。
热能管理是X射线管的关键，一个CT X射线管产生的光强与台灯中的单个消费级LED产生的光强相当，但却需要近100KW级别的功率输入，散热就是X射线管的“命门”。
X射线管主要分为固定阳极管、微型管、旋转阳极管和旋转管壳，此处不再赘述。
Figure 19：X射线管工作原理（来源：滨松）X射线管的阴极是电子的来源，最常见的方案就是当年GE的柯立芝采用的加热金属钨的方式，俗称“热阴极”，产生电子所需要的能量叫作“逸出功”，钨具有相对较大的逸出功。
因为钨的鲁棒性和可靠性，钨丝是最常见的阴极材料。
从阴极逸出的电子，轰击在阳极靶盘上，会形成一个焦斑，称之为“焦点”。
在重建CT图像时，重建算法是将X线光源无限近似为几何上的一个点，在实际上，除非焦点足够小，否则实践中边缘虚影始终会存在。
因为，X光源是点光源，CT成像为扇形束或者锥形束，就必将面临边缘虚影的问题。
从这个维度讲，焦点尺寸越小，半影（或者叫边缘虚影）效应就越小，图像质量也就越高。
具体大家可以看看Figure 24。
但凡事都有两面性，球管的焦点不能做到无限小，因为考虑到阳极靶面承受灼烧的能力，小焦点承载过大电流就会影响球管寿命。
一般球管会有若干个焦点，越大的焦点，对应的最大管电流也就越大。
球管焦点尺寸是个需要综合考量的问题，在球管寿命和图像质量之间做平衡。
在工业领域，我们常常会提到微焦点射线源，也就是焦斑大小是微米级的射线管。
近年来，阴极材料涌现了很多替代品，其中值得一提的就是碳纳米管。
与热阴极对应的就是冷阴极，冷阴极球管是一种基于场致发射[10]的X线源。
所谓场致发射是指在外加强电场的作用下，把电子拉出固体表面的现象。
这种情况下就不用加热灯丝，通过控制栅极电压大小来调节阴极表面电场。
当产生的电场值大于场致发射的临界值，碳纳米管阴极就会发射出电子，发射出的电子在高压的作用下加速并轰击阳极靶产生X线。
冷阴极的关键就是材料，碳纳米材料具有稳定的化学性质、极大的长径比等特性，是极其理想的场致发射材料。
冷阴极管的焦斑可以达到0.25μm（作为对比，热阴极做到3微米是极限）。
而且因为不需要加热，固定阳极就能满足散热要求。
场致发射不存在时间延迟性，冷阴极球管可实现高时间分辨、可编程发射X线，因此更适合于动态成像。
前面提到的纳米维景，他们的静态CT被称为第六代CT，就是因为他们采用了碳纳米管冷阴极。
此外，一些工业射线源厂商，比如昊志科技、深圳傲镭，都纷纷宣布自己掌握了碳纳米管冷阴极技术，但是目前市面上很少看到相关产品。
Figure 20：小焦点与微焦点的区别（来源：网络）与阴极对应的就是阳极了，前面提到散热是X射线管的“命门”，阳极承载了绝大部分散热任务。
从固定阳极靶到旋转阳极靶，从油冷到水冷，从高热容到高散热，都是为了最大化地解决球管的散热问题，同时确保功率密度满足应用需求。
阳极的冷却通道可以归纳为3种，就是背散射电子、热辐射和热传导。
钨靶的背散射电子的比例很高，这些电子未产生X射线，剩余能量会加热阳极，捕获所有的背散射电子，至少可以从阳极回收50%的电流和30%的原发能量。
前面提到的阳极接地技术，就是为了捕获背散射电子。
X射线管的所有子部件都通过热辐射来散热，从而使能量实现跨越真空空间的传递，前面提到的散热翅片，就是为了扩大辐射散热的面积。
热传导改变了大热容阳极为主的时代，通过将热量导出，实现快速冷却，比如液态金属轴承球管、阳极直冷球管等，这些都是以热传导为主的散热技术。
此外，阳极靶还分为透射靶和反射靶。
透射靶的靶盘比较薄，常应用在高解析度的光管上，可以看到非常微小的缺陷，但是由于散热较差，很容易被损坏；反射靶常应用在高功率的光管上，能够穿透比较厚的样品，散热体积更大。
其他的X射线管组件包括转子、驱动和轴承，核心的是轴承，前面也讲过，这里就不再讲了。
详解转子驱动l X射线管通过异步电机产生电磁力，电磁力穿过真空外壳后产生外部扭矩；定子线圈激发一个旋转的径向磁场，通过铜柱耦合；圆柱体中的涡流优惠产生另外一个额外的相移磁场，增加在外部磁场上，并在转子中产生洛伦兹力；该力以切线方式产生作用，并在外部磁场旋转时驱动转子，或者使用直流电源磁场静止时，使转子刹车转子动力学，转动惯量和启动时间l 转子在旋转时会抵抗状态的改变，让其开始绕中心轴旋转或者让提高角速度均需要力矩，类似于惯性体，需要外力才能加速；l 转动惯量随着阳极直径的增大而急剧增加；l 对CT而言，扫描前必须加速整个机架，启动时间足够长，可以隐藏X射线管的准备时间；但不适用于普通摄影和介入X射线震动和噪声l 转子经常处于不平衡的状态，因为热循环会导致机械变形，加热或冷却过程中会暂时或永久性错位陀螺动量l CT被设计为可避免陀螺动量，但机架旋转的情况下，转子角动量的方向不变；如果X射线管需要稍微倾斜安装，以增加阳极角度限制的辐射场时，轴承会受到额外的陀螺动量滚珠轴承系统l 特殊硬化的钢球表面都镀有几百纳米厚的薄铅或者银层，防止材料成簇并使噪音可控；螺旋槽或液态金属轴承l 液态金属薄膜填充了轴和旋转套筒之间约20μm的间隙，一旦转子驱动力克服粘滞摩擦力，旋转套筒就会迫使液体将旋转部件与静止部件分开；低噪声、高导热磁悬浮轴承l 在X射线管中引入无磨损和无噪声的磁悬浮技术，但缺乏热传导和电传导，结构相对简单的螺旋槽轴承可以满足这两个要求，但是成本高昂X射线管管芯的外壳称之为管壳，承载着真空密闭、散热、X射线透过、安全防护的作用，最开始用的是玻璃管壳，但是玻璃比较脆弱，而且阳极和阴极的蒸汽形成的金属镀层，会破坏玻璃的绝缘能力，更加坚固的金属管壳后来被普遍使用。
管壳里面需要保持真空状态，常见的是使用真空泵和化学吸气物质，来确保管壳内的真空状态。
常见的X射线管分为封闭管和开放管。
封闭管在出厂之前，往往要使用真空炉对管壳子部件进行排气，使用烘烤台对X射线管进行初次排气，到达客户手中时是真空的可使用状态。
封闭管无法长时间承受高压，焦点尺寸一般大于3微米，使用寿命5000-8000小时，坏了后无法自行维修，但价格较低。
开放管在使用前需要用真空泵将管内抽至真空状态，并不断维持真空状态。
开放管能够提供较高的解析度和放大倍率，而且没有寿命限制，坏了的话可以自行更换灯丝，方便快速。
但是价格是封闭管的5倍以上。
闭管开管管电压无法长时间承受高压可长期承受高压焦点尺寸微焦点微焦点、纳焦点光管分辨率微米级，一般大于3微米纳米级，一般小于3微米焦物距较远较近（最近可达到0.3毫米）几何放大倍率十倍至百倍千倍系统放大倍率百倍至千倍千倍至万倍使用寿命5000-8000小时无使用寿命，随时可拆卸更换钨丝耗材整支管就是耗材钨丝平均寿命250小时（视使用情况）维护无法自行更换可自行更换钨丝，方便快速成本较低较高，5倍X射线管内是真空状态，真空放电的话，会损坏射线管，这张表就列出了各种打火类型和损坏以及补救措施。
打火类型电流上升时间原因补救措施发射电流失控100ms焦点过热、钨蒸发，离子碰撞阴极，管电流增加遵循功率限制，检查转子速度帕申气体放电Ms真空泄露或阳极温度过高时放气区分泄露源或气体来源，or换管表面因素导致真空放电10ns阴极微观结构的场致发射导致电爆炸，进而变为电子雪崩通过工艺过程来摧毁潜在的场致发射源微粒引起的真空放电10ns由微粒形成的场致发射中心避免馆内的移动微粒，如：融化的钨液滴、破损的绝缘体绝缘体破损或内爆Ms沿绝缘体薄弱的部分开始破坏绝缘体换管绝缘体表面放电和击穿Ns绝缘体表面被还原成金属轨迹，有时会出现频率较低的周期性打火难补救，金属轨迹不可逆；换管讲完了X射线管，咱们再来具体看一下X射线源组件。
X射线源的组件如图所示，里面是X射线管，X射线管外面被管套包围，管套上有高压阳极、高压阴极，还有系统接口，以及上方的X射线出口。
我们将阳极高压插座和阴极高压插座与高压发生器连接好，并且在X射线出口处加上限束器，这就是一台X射线源。
因此高压发生器就非常重要了。
高压发生器本质上不产生任何东西，只是能将电能从交流电（AC）转换为高压直流电（DC）；以及可能对X射线管进行智能控制的功能。
前面也提到了，大厂会自研高压发生器，小厂主要用的是国外的几家公司的高压发生器。
Figure 21：X射线源组件（来源：飞利浦）以上就是从技术层面对X射线管和X射线源进行的分解。
接下来，我将分享一下行业信息。
医疗用CT球管分为前装市场和后装市场。
前装市场中，主要的CT厂商比如GPS，都是自产球管，他们的替换管也仅会在自产、Dunlee或者Varex中选择。
佳能和联影在中低端产品上使用自产的球管，高端的选择Dunlee或者Varex的，替换管同理。
其他CT厂商，比如东软、安科，他们无论是原装管还是替换管，都是采用Dunlee或者Varex的，几乎不会使用国产的球管当作原装管，替换管上也罕见国产球管。
CT厂商原装球管替换球管GE自产自产；Varex、Dunlee西门子自产自产；Varex（S532Q、GS2030）、Dunlee（S532）飞利浦自产，2002年收购DunleeDunlee、Varex（2.0-5.3MHU的球管）佳能（东芝）中低端自研，高端与Varex合作自产；Varex联影自产；Dunlee、VarexDunlee、Varex、联影、其他国产球管（少量）东软Dunlee深圳安科Dunlee、Varex球管最容易出故障的是管芯、管套和散热器，一般管芯坏了，就直接换球管了，管套或者散热器出了故障，可能会选择维修。
CT设备的寿命在10年以上，但是球管的寿命普遍只有几十万秒，球管厂商一般会给一个短于最长寿命的质保期，比如Dunlee球管的质保期为20万秒或使用1年，我们将球管理解成一个类似于灯泡的耗材。
过了质保期，出现故障，医院会将球管送回原厂返修，机器停用数月，维修花费数十万，停机损失数百万，而且修好了后，到不了20万秒，就又坏了。
另外一种方法就是租用替换管，维持机器运转，将损坏管送到国内的厂家维修，更短的时间、更少的维修费，且负责维修的厂商一般会承诺3个月到半年的质保期，质保期内坏了，免费返修。
国内的几家做CT球管的公司，他们做出来的CT球管，无论是整机厂还是医院都不一定会放心使用，但是他们来提供维修服务的话，价格合理、服务到位，一大批医院还是很愿意的。
目前智束科技、麦默真空就将CT球管维修业务当成了前期的主要营收来源，市场反馈还不错，比直接去前装市场或者后装市场与GPS、Dunlee、佳能竞争，难度要更小。
全球范围内，CT球管一般2-4年更换一次，而国内诊疗量巨大，CT使用频率高，球管平均替换周期为18个月，少数医院，一年甚至要更换2次球管。
2023年，预计全国CT保有量在60000台左右，当年度新增7000台左右。
假设这些CT全部是单源CT，那么CT球管的增量市场就是7000支，存量市场的10000-20000支如果全部交由第三方维修的话，维修费在6亿左右。
目前国内的CT球管厂商，基本都在靠融资来维持运营，如果能切入维修业务，并在维修的过程中不断完善CT球管的技术，增强团队经验，那么既能增强团队的造血能力，也能不断强化团队的技术实力和市场能力，可谓双赢。
有人可能会问，为什么只讲医疗球管的维修，不讲工业球管的维修呢。
我给大家一个数据，医疗CT球管的价格可以达到60-100万元/支，当然也有很便宜的，用在低端设备上的，根本不具备维修价值；而工业上最常用的90kv微焦点射线管目前的市价仅4.5万元左右，这个管3年前主要是滨松在供应，当时的价格差不多十几万到二十万一支，这价格是日联科技及其他厂商一同打下来的，而且还在下降中。
工业球管因其价格较低，除非少数高能、高价值球管，一般情况下不具备维修价值。
医疗球管行业现状，前面也提到了一部分。
当前的情况是：第一，获证不等于具备量产能力，国产球管稳定性仍待验证，参照智束、医源和上海科罗诺司，获证并不代表产品质量达到可用标准；第二，国产球管以5MHU以下球管为主，高端球管有待突破，这个就不用我多提了。
工业射线管对国内厂商而言有更多的机会，但竞争逐渐在白热化。
工业NDT设备市场规模在百亿级，随着近年来锂电市场和半导体市场的景气度提升，X光设备的应用越来越普遍，市场规模在持续提升。
但是今年以来，锂电市场涨势趋缓，设备的采购量增长变缓，账期变长，锂电厂商为了确保利润，往往选择在产能放量的时候再确认设备入账，避免因提前确认设备入账产生的折旧对利润的影响。
对供应商来说，这无形中拉长了账期，所以回款变得更慢。
在低能领域，国内近年来涌现了多家公司，目前是一片混战，90KV微焦管价格降到了4.5万/支。
在中高能领域，特别是200kv以上的管子，应用场景有限，市场规模太小，前期投入很大，国内厂商并不迫切进入，目前主要以Comet为主。
还有一点就是，工业射线管作为耗材，后装市场规模比前装市场规模大，每间隔12-24个月就要换一次，而且射线管的毛利要高于整机的毛利，所以以整机业务为主并且具备射线管研发生产能力的公司，在这个行业具有明显的优势，比如日联，它能确保自己的整机优先使用自己的射线管。
医疗CT球管的市场，很容易推算，按照60000台的存量市场和7000台的增量市场，12个月的替换周期，60万 /支的售价来估算的话，医疗CT球管的增量市场在42亿，存量市场在60亿元，加起来的市场规模能够达到百亿级。
Figure 22：中国CT保有量及销售量（来源：联影招股书，医工研习社）工业X射线源的市场规模，我这里引用了沙利文的数据，不考虑医疗的话，X射线源市场规模有望在2026年突破50亿元，其中微焦点射线源市场规模预计在2026年达到25亿元。
Figure 23：中国X射线检测设备市场规模（除医疗）（单位：亿元）Figure 24：国内微焦点射线源市场规模（单位：亿元）（来源：沙利文，浙商证券研究所）医疗球管行业，可谓是寡头垄断。
就CT整机而言，GE、联影、西门子、飞利浦、东软的市占率排名前5，其中Philips（飞利浦）、Toshiba（东芝）、GE、Siemens（西门子）都具有自家独有CT球管供应。
国内CT球管技术最强的是中电科十二所，其他的公司的创始人和核心技术团队，要么跟前面提到的几个寡头有渊源，要么就是跟十二所有渊源。
目前还没有明确的看到哪家公司能够杀出重围。
Figure 25：国内主要CT球管厂商工业射线管行业就更卷了，特别是在90-130kv的闭管微焦点行业。
高端市场量小，中低端市场随着日联、昊志、傲镭以及市面上新出现的其他几家公司的产品推向市场，蓝海变红海，竞争激烈，价格战激烈。
Figure 26：工业供X射线管主要厂商（来源：日联科技招股书）接着，给大家分享一下我对趋势的判断。
医疗球管行业，国产CT球管短期内难有上场机会，原装市场基本无机会；部分厂商着力于阴极材料的创新，但进度坎坷；三大关键问题仍待解决：靶盘、灯丝、管壳；高压发生器短时间内仍无法摆脱对国外厂商的依赖；主流公司的融资金额及估值已经到了必须上市的地步，但上市之路渺茫；低价化+更好的售后服务，成为国产厂商未来与国际厂商后装市场竞争的突破口（在国产整机厂商成为主流前，前装市场机会渺茫）；液态金属轴承，部分国内厂商跃跃欲试；中等市场规模，玩家众多，未来大概率不会有新的玩家进入；无产业背景的厂商，难以突破重围；球管维修成为部分厂商拓展业务的切入口。
工业射线管行业：新能源市场未及预期，整个市场增长趋于平缓；整机的回款难、回款慢问题凸显；厮杀激烈，价格会持续下降；微焦点不再被视为技术门槛，冷阴极、开管等技术溢价更高，玩家更少；高能领域市场规模有限。
投资机会、布局最后，跟大家分享一下投资机会。
Figure 27：近年来医用CT球管厂商的融资情况上图是几家CT球管公司的的融资情况。
整体来看，国内的玩家还是比较多的，而且市场规模以及国产替代的迫切需求还是足以支撑这么多家公司进行布局。
但是无论是技术门槛还是市场门槛，都是极高的，我认为没有产业资源加持的厂商，是很难脱颖而出的。
麦默真空，创始人是奕瑞的原实控人之一曹红光，他们技术来自十二所，团队成员很多来自西门子，从事碳纳米管的研发，技术前景尚未获得充分论证,但是他们的维修管卖到了南美，反响还不错；昆山医源是由明峰医疗加持的，明峰是国内前5的CT整机厂商，医源主打滚珠轴承，已经进入了国内30多家医院，算是目前国内发展的比较好的CT球管厂商，但是估值已高；智束科技，创始人胡银富来自十二所，主打液态金属轴承，原CTO已离职，目前球管维修业务反响还不错；思柯拉特，团队来自西门子，主打金属陶瓷管，去年营收为百万级，目前估值近5亿；电科睿视，十二所控股的，由东软加持，东软是国内排名前3的CT整机厂商；上海科罗诺司，由上海超群承接的Dunlee的美国科罗诺司工厂，去年推出了8MHU的CT球管，并拿到了NMPA证，创始人唐志宏是台湾人，靠安检用玻璃球管起家的，估值已经飞升到了30亿元，CT球管营收状况未知，不知能否享受Dunlee的余荫。
综上，我认为筛选医疗CT球管投资标的时要重点考虑3个方面：首先是产业方的加持，其次是技术的领先性或特殊性，最后就是创始人和创始团队的资源与背景。
整体来看，医疗市场还是有很多机会的，但是现有标的估值均已不低，营收和出货量还处于很低的状态，未来可能还有黑马杀出的机会。
至于工业射线管的投资机会，我寻思了很久，结合我今年走访过程中收集到的信息，暂时还不知道投资机会在哪里，所以在这里画了一个问号。
首先是整机，日联、正业还有一些其他新进的厂商，在锂电行业厮杀激烈；半导体行业，进入门槛高，需求量小，YXLON、日联和诺信是主要玩家，其他的一些工业领域，传统厂商林立，比如丹东华日、丹东奥龙、善思、卓茂等；然后在高能领域，国外的蔡司、YXLON，国内的三英、固鸿，争夺本来就不大的市场。
新的创业公司，几乎不会选择在低能领域，与日联、正业等企业打价格战；而是选择通过高能设备，比如450kv的双源双探设备，来证明自身的技术实力，同时避免恶性竞争，但高能设备往往使用在航空航天或者军工上的，市场规模有限，业内排名第一的固鸿，年营收也仅仅只有一个多亿；创业公司选择的另外的一种模式，就是自己开发设备，用来给客户做检测服务，检测的一般也是航空或者军工的大件，市场规模有限，商业模式不可能受到资本市场青睐。
这是整机的市场，如果单论X射线源，投资机会更少了，短短3年时间，以90kv微焦点为代表的X射线源价格从十几二十万，猛降至当前的不到5万，甚至还在进一步下降中，对新进入者而言，是毫无机会的。
唯一我能想到的投资机会，可能集中在MeV领域，比如直线加速器，这就属于曲高和寡了，技术门槛极高、玩家极少、投入极大，标的非常稀缺，直线加速器应用非常广泛，在医疗、工业、安检上均能用到，加上国外3MEV以上的直线加速器对中国禁运，所以资本市场给予的溢价很高。
除了X射线管/源外，我认为在一些技术门槛较高的细分领域，还有投资机会，比如碳纳米材料、氧化石墨材料、闪烁体材料、高容耦合滑环、阳极靶盘、轴承、高压发生器等，但是标的比较少，且市场规模都不大，单业务冲上市的概率较小。
此时，有人会问，你怎么没有提到安检领域呢。
这里简单给大家解释一下，安检是一个封闭的市场，需要有特殊资质，目前国内的机场、火车站、地铁站所使用的设备，几乎全部来自3家公司，分别是清华系的同方威视、公安一所的中盾安民以及航天科工三院的北京航星，目前很难有民营企业能够进入这个领域，只能当这三家公司的供应商或者代工商。
技术门槛相对于医疗和工业更低，目前很难看到投资机会。
以上，就是我今日行业分享的全部内容，谢谢大家。
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参考文献1. Behling, R. (2021) Modern Diagnostic X-Ray Sources: Technology, Manufacturing, Reliability. Boca Raton: CRC Press, Taylor&Francis Group.本文主要参考上述文献，其他引用的内容已在文中注明了出处。
附注[1] 朱利尔斯.普鲁克：Julius Plücker，1801年6月16日－1868年5月22日，德国数学家和物理学家，阴极射线研究的先驱者之一。
[2] 轫致辐射：bremsstrahlung，指带电粒子在电磁场中受到加速度变化时产生的辐射。
当带电粒子在电磁场中运动，它受到的洛伦兹力会使其加速度发生改变，从而产生轫致辐射。
[3] 阴极射线：阴极射线是电子流，X射线是原子内层电子受激发后产生的射线；阴极射线可在空气中传播几厘米，而X射线可穿透几米厚的钢板。
[4] 菲利普.莱纳德：Philip Eduard Anton von Lenard，1862年6月7日-1947年5月20日，德国物理学家；莱纳德在研究阴极射线时曾获得卓越成果，1905年获得诺贝尔物理奖，莱纳德是一个狭隘民族主义者，曾是希特勒的物理学顾问。
[5] 威廉.康拉德.伦琴：William Conrad Roentgen，1845年3月27日—1923年2月10日，第一届诺贝尔物理学奖获得者，于1895年11月8日发现了X射线。
[6] 尤金.戈尔茨：Eugen Goldstein，1850年9月5日-1930年12月25日，德国物理学家[7] 朱利尔斯.爱德加.利林菲尔德：Julius Edgar Lilienfeld，1882年4月18日-1963年8月28日，奥匈裔美国物理学家和电气工程师。
[8] 威廉.大卫.柯立芝：William David Coolidge，1873年10月23日- 1975年2月3日，美国物理学家。
[9] IEC：International Electrotechnical Commission，国际电工委员会[10] 场致发射：在电极表面处的外加强电场的作用下,电子从电极表面逸出的现象叫场致发射或冷发射。
发射的电子流密度与电极材料的性质、电场强度和电极表面的光滑度相关