X射线像增强器结构如图1-1所示，它由输入屏组件、电子光学系统和输出
荧光屏组成。
输入屏组件包括玻璃入射窗、铝层、
X射线荧光粉层、
隔离膜及光电阴极[图1-1（b）]。铝层是为了反射和增强X射线激发
荧光粉发出的光亮度，同时也可以遮挡杂光；X射线荧光粉层采用对X射线转换效率高的CsI·Na材料；隔离膜是透明的绝缘物质，是为了使CsI·Na蒸发层更平滑，便于制备光电阴极，同时防止阴极中的Cs对X射线
荧光粉层的污染，通常用
氧化铝、
氧化硅、
氧化铟等材料通过真空蒸发制成，厚度约为1um；光电
阴极则接受X射线荧光屏发出的光辐射后发射
光电子，其光谱响应与CsI·Na屏的发光
光谱相匹配。电子光学系统采用静电聚焦，其透镜由光电阴极、聚焦极和阳极组成。输出荧光屏一般都制作在
玻璃外壳的平面底部上。
X射线
像增强器工作时，由X射线管产生的X射线通过被检测人体或物体后打上X射线像增强器的CsI·Na屏上，使屏发出微弱光亮，由于被检物体各部分吸收X射线的能量不同，在CsI·Na屏上就出现与此相应的强度分布不等的微弱光图像。此图像照射到与其紧贴的光电
阴极上，激发光电阴极产生密度分布与该图像亮度分布对应的
光电子，光电子被聚焦、加速后打到输出屏上，就得到尺寸缩小而亮度增强的
可见光图像，可供人眼直接观看或与
摄像管耦合。
X射线的图像显示以往一般采用胶片拍摄和
荧光透视两种方法，X射线
像增强器的出现，将不可见的
X射线图像直接转换成了可见光图像，而且其要求所用X射线剂量还可以大大降低，仅需要胶片拍摄所需剂量的1/10，荧光透视的1/50，从而大大降低了病人在诊断时受到的X射线
辐射量，同时医生又可以在远离X射线源的地方进行遥控观看结果图像，也可以通过电视供更多人同时观察。在工业探伤方面，除了上述优点外，还免去了处理底片时间，使探伤速度加快，而且因输出亮度增加，更便于发现细节缺陷，提高探伤质量。
X射线像增强器的特点是：由于X射线像增强器一般需要探测的物件比较大，因而其输入屏尺寸要大，而且因输入屏接收的是X射线，所以在其前面也不能用光学透镜来缩小X射线图像。而又由于亮度的需要，输出屏的尺寸不能太大，所以X射线像增强器是一个宽物面小倍率器件，是一个图像缩小管，压缩比在10:1左右。