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X射线的发现
1895年德国物理学家伦琴(W．C．RÖntgen)在研究阴极射线管中气体放电现象时，用一只嵌有两个金属电极(一个叫做阳极，一个叫做阴极)的密封玻璃管，在电极两端加上几万伏的高压电，用抽气机从玻璃管内抽出空气。为了遮住高压放电时的光线(一种弧光)外泄，在玻璃管外面套上一层黑色纸板。他在暗室中进行这项实验时，偶然发现距离玻璃管两米远的地方，一块用铂氰化钡溶液浸洗过的纸板发出明亮的荧光。再进一步试验，用纸板、木板、衣服及厚约两千页的书，都遮挡不住这种荧光。更令人惊奇的是，当用手去拿这块发荧光的纸板时，竞在纸板上看到了手骨的影像。
当时伦琴认定：这是一种人眼看不见、但能穿透物体的射线。因无法解释它的原理，不明它的性质，故借用了数学中代表未知数的“X”作为代号，称为"X"射线(或称X射线或简称X线)。这就是X射线的发现与名称的由来。此名一直延用至今。后人为纪念伦琴的这一伟大发现，又把它命名为伦琴射线。
一个星期后，伦琴给他夫人的手照了一张X射线照片.照片清晰显示了伦琴夫人手上的结婚戒指和骨骼。这张照片震惊了公众并引发科学界对这种新的射线的巨大兴趣。
X射线机基本原理
X射线的本质是一种波长极短，能量很大的电磁波。它的波长比可见光的波长更短(约在0．001～100nm，医学上应用的X射线波长约在0．001～0．1nm之间)，它的光子能量比可见光的光子能量大几万至几十万倍。 X射线能穿透一般可见光所不能透过的物质。可见光因其波长较长，光子其有的能量很小，当射到物体上时，一部分被反射，大部分为物质所吸收，不能透过物体；而X射线则不然，咽其波长短，能量大，照在物质上时，仅一部分被物质所吸收，大部分经由原子间隙而透过，表现出很强的穿透能力。X射线穿透物质的能力与X射线光子的能量有关，X射线的波长越短，光子的能量越大，穿透力越强。X射线的穿透力也与物质密度有关，密度大的物质，对X射线的吸收多，透过少；密度小者，吸收少，透过多。利用差别吸收这种性质可以把密度不同的骨骼、肌肉、脂肪等软组织区分开来。这正是X射线透视和摄影的物理基础。
骨骼中的钙对X射线吸收能力最强，所以在X射线照片中骨骼呈现白色。脂肪和其他软组织对X射线吸收能力较弱，所以在X射线照片中呈现灰色。空气对X射线吸收能力最弱，所以肺在X射线照片中呈现黑色。
X射线机的构造和工作原理
X射线机的核心是个电极对－－位于真空玻璃管的一个阴极和一个阳极。阴极是个灯丝，电流流过灯丝为其加热。热使灯丝表面发射电子。带正电的阳极是钨制的平盘，它吸引电子穿过真空管。
阴极和阳极间电势差非常大，因此电子以极高的能量穿越真空管。高速电子撞击钨原子，就激发钨原子一个低能级电子跃迁到高能级，另一个高能级电子马上降至低能级，并以光子形式释放能量。由于能级差很大，光子能量很高－－这就是X射线光子。
产生X射线的高速撞击产生大量的热。为此，用一个电动机带动阳极旋转，防止其因局部温度过高而融化。真空管外的油浴同时帮助吸收热量。
整个装置被厚厚的铅盒所包围，以防止X射线的泄露。铅盒留有一个小窗，使Ｘ射线呈小束射出。X射线通过一系列滤光器射向病人。
位于病人另一边的照相机照下X射线通过病人身体的图象。照相机原理与普通照相机一样，但X射线是以不可见光引发胶卷的化学反应。
利用X射线机进行诊断
这张头部的X射线照片显示出一个嗜曙红细胞瘤（由一种白细胞病变所造成）。这种情况有可能是单一的嗜曙红细胞瘤，也可能是肿瘤细胞到皮肤、骨骼和其他器官的大规模扩散。
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