临床治疗用的X线根据能量高低分为：临界X线、接触治疗X线(10kV～60kV)、浅层治疗X线(60kV～160kV)、深部治疗X线(180kV～400kV)、高能X线(2MV～50MV)，后者主要由各类加速器产生。普通X线机与⁶⁰钴和加速器相比，由于X线的深度剂量低，能量低且易于散射，剂量分布差，因此逐步被后者所取代。

X线治疗机 X线是由高速运动电子突然受到物体(靶)的阻挡而产生的。高速运动的电子碰击靶产生两种成分的X线： 特征X线和韧致X线，前者是单能谱，后者为连续谱。韧致X线是X线的主要成分，从最大能量(最高管电压值)以下，在任何一个能量处，光子均有一定的强度并在一定的能量处强度最大(见图)。

(1)滤过板： X线机中产生的X线有从零到最大值(X线管电压)的一系列能量，而低能部分对治疗毫无价值，且产生高的皮肤剂量增加皮肤的放射反应。为适应治疗的需要，须对X线的能谱进行改造，去掉其低能部分，只保留较高能量的X线。滤过板可以起到这样的作用。选择适当的滤过板可使低能部分比高能部分去掉得多，经滤过后的X线比原来X线的平均能量增高，即半价层高。

X线的能谱

(2) 半价层：临床上一般用半价层表示X射线的能量。半价层表示使入射的X线强度减弱一半所需用的吸收材料的厚度，它相当于一种平均能量的概念。通过半价层就可了解射线的穿透性质，半价层越大，射线的穿透力越强。一般半价层是受管电压限制的，但若使用不同滤过板，可使峰值电压200kV与峰值电压400kV的X线具有同样的半价层。半价层在低能 (20kV～120kV)用铝表示，中能(120kV～400kV)用铜、铝表示，高能(1MV以上)用铜或铅表示。

医用加速器 现今加速器的种类已达数十种，但医疗上使用最多的是电子感应加速器、电子直线加速器和电子回旋加速器。加速器可产生高能电子束，又能产生高能X线，其能量范围在4～50MeV之间。电子感应加速器是电子在交变的涡旋电场中受到加速而升到高能的装置; 电子直线加速器是利用微波电场把电子加速到高能的装置。电子回旋加速器是电子在交变的超高频电场中作圆周运动不断得到加速。

电子感应加速器的优点是：技术上相对比较简单，制造成本低，射线能量较高(理想的放疗用的能量为25MV左右);电子线方面，输出量足够大，而且能量可调范围宽，作电子束治疗较为理想。但最大缺点是X线的输出量较低。例如20×20cm2的照射野，均整后仅能得到20R/min左右。用三倍频的办法可使其输出量提高三倍，但制造成本相对提高。因此对于X线治疗，由于输出量低或照射野小，电子感应加速器尚不理想。电子直线加速器可克服这一缺点，其电子线和X线均有足够高的输出量，射野也可以做得很大(一般在源皮距1米处可达30×30cm2)。直线加速器的主要缺点是：机构复杂，维护要求高，成本贵，同时受微波功率源的限制，其能量一般为10MeV左右，使用亦不够理想，特别是电子线能量不足。现采用高功率磁控管或速调管，能量可达到20MeV或更高，但机构更庞大，成本更昂贵。电子回旋加速器既具有电子感应加速器的经济性，又具有直线加速器输出量高的优点。它的输出量一般比感应加速器高几倍，而射线能量也很高(一般为25MeV)电子线和X线的能量均可理想地供放疗使用。高能加速器产生的X线具有⁶⁰钴γ线的优点：能量高、深度剂量大、皮肤剂量低等，而且克服了⁶⁰钴半影大、半衰期短和放射防护(⁶⁰钴源处于关闭位时仍有射线、旧钴源的处理等)方面的缺点，是目前放疗常用的主要设备。

高能电子束 X线，γ线对细胞的生物作用主要是通过在组织中产生的次级电子。因此就生物作用说，X线、γ线的治疗可以认为是电子治疗。放疗中使用的高能电子束系指至少能穿过2cm以上水的电子束，即电子束能量大于或等于4MeV。电子加速器是产生高能电子束的设备。电子束是带电粒子，具有以下的临床剂量学特点：①在组织中具有一定的射程，射程深度与电子能量成正比。从加速器中引出的电子能量可以调节，因而可根据病变的不同深度选择合适的电子能量作治疗; ②从表面到一定深度，剂量分布均匀，超过一定深度后，剂量迅速下降，可保护比病变深的正常组织：③与深部X线不同，不同组织如骨、脂肪、肌肉对电子束的吸收差别不显著，但对肺组织以及组织中气腔应进行剂量校正; ④用单野并适当采用组织等效物做成的吸收板，可满意地治疗浅表及偏心部位肿瘤。