Рентге́новская тру́бка — электровакуумный прибор, предназначенный для генерации рентгеновского излучения, в котором генерация происходит за счёт тормозного излучения электронов, ускоренных до энергии более 10 кэВ и облучающих металлический анод.
Излучающий элемент представляет собой вакуумный сосуд с двумя электродами: прямонакальным катодом, представляющим из себя спираль из вольфрамовой (часто вольфрам легирован торием), молибденовой, танталовой или рениевой проволоки, в некоторых случаях ещё и сетка, и анодом.
Основными конструктивными элементами рентгеновской трубки являются металлические катод и анод (ранее называвшийся также антикатодом) с мишенью, мишень может быть изготовлена из различных металлов, в зависимости от назначения. В медицинских обычно вольфрамовая мишень, для РФА и рентгеноструктурного анализа используются платина, иридий, осмий или родий. Катод при нагревании испускает электроны (происходит термоэлектронная эмиссия). Возможно использование и холодного катода в некоторых высоковольтных (500 кВ и более) дефектоскопических рентгеновских трубках, таких как ИМА3-150Э, ИА3-250 и ИА-8. Но существуют и фотоэмиссионные рентгеновские трубки, в которых поток электронов излучается засвеченным с помощью светодиода фотокатодом, и усиливается вторично-электронным умножителем. Далее из-за большой разности потенциалов между катодом и анодом (десятки — сотни киловольт, иногда и более мегавольта) поток электронов ускоряется и приобретает большую энергию. Полученный ускоренный пучок электронов попадает на положительно заряженный анод. Достигая анода, электроны испытывают резкое торможение, моментально теряя большую часть приобретённой энергии. При этом возникает тормозное излучение рентгеновского диапазона. В процессе торможения лишь около 1% кинетической энергии электрона идёт на рентгеновское излучение, 99 % энергии превращается в тепло. Чтобы предотвратить перегрев анода, в мощных рентгеновских трубках применяют водное или масляное охлаждение и вращающийся анод[1]. В случае вращающегося анода, он находится на подшипниках качения внутри баллона, и имеет массивный ротор. Снаружи надевается статор с трехфазной обмоткой, приводится анод по принципу асинхронного двигателя.