Ce Tube de Crookes (tube à rayons X) est aussi un tube à faisceau cathodique. C'est l'une des applications fondamentales de la découverte des faisceaux cathodiques.

Il est encore sous des formes plus modernes le tube générateur des rayons X qui permet les radiographies médicales et industrielles

Voilà une radiographie "classique" réalisée avec un tube de Crookes sur une main plastinée. 

Les rayons X émis par le tube sont dus aux interactions des électrons arrivant sur l'anode-cible avec les atomes de Tungstène d'une pastille métallique portée par cette anode.

Deux principales interactions entrent en jeux:

1) Illustré à gauche: les transitions quantiques:

L'énergie apportée par la haute tension d'alimentation du tube provoque l'extraction d'électrons des niveaux quantiques inférieurs (ionisation de l'anode-cible), ce qui entraîne la dégringolade d'électrons des niveaux supérieurs et corrélativement les émissions des photons X de différents longueur d'onde (2 exemples d'émissions donnés ci-contre).

2) Illustré à gauche: Effet de freinage (Bremstradhung):

Des électrons venant de la cathode du tube et accélérés par la haute tension entre cathode et anode peuvent passer très proche des noyaux d'atomes du tungstène de l'anode-cible. Dans ce cas, étant donné leur charge négative, ils subissent une attraction électrostatique, sont déviés et freinés. Cela entraîne pour eux une diminution de leur énergie cinétique. Cette variation d'énergie interne libère de l'énergie vers l'extérieur sous la forme du rayonnement X de diverses longueurs d'onde suivant que les électrons passent plus ou moins proches du noyau.