X射线发生器由X射线管、高压发生器、管压和管流稳定电路以及各种保护电路等部分组成。
现代衍射用的X射线管都属于热电子管，有密封式和转靶式两种。前者最大的功率在2.5KW以内，视靶材料的不同而异；后者是为获得高强度X射线而设计的，一般功率在10KW以上，目前常用的有9KW、12KW和18KW几种。
X射线管实质上是一个真空二极管。工作原理：给阴极加上一定的电流被加热时，便能放出热辐射电子。在数万伏特高压电场的作用下，这些电子被加速并轰击阳极（又被称为靶）。阳极靶面上受电子束轰击的焦点呈细长的矩形状（称线焦点或线焦斑），从射线出射窗中心射出的X射线与靶面的掠射角为3°-6°。从出射方向垂直焦斑长边的两个出射窗口观察，焦斑呈线状的称为线光源；从另外两个出射窗口观察，焦斑如点状称为点光源。在衍射仪每次安装管子时，必须辨别所使用X射线出射窗口是否为线焦点方向。此外，还要求测角仪相对于靶面平面要有适当的倾斜角。
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