Ein Röntgenbildverstärker besteht aus einem kalottenförmigen Eingangsschirm, drei bis fünf Elektroden und dem kleineren Ausgangsschirm. Am Eingangsschirm befindet sich ein Szintillator, welcher bei Eintritt der Röntgenstrahlung Licht erzeugt. Direkt dahinter ist eine Photokathode aufgedampft und erzeugt aus dem Licht Elektronen. Diese Elektronen werden von der Anode angesaugt und von den Elektroden in die richtige Bahn gebracht (siehe Elektronenoptik). Vor dem Ausgangsschirm ist wieder ein Szintillator, welcher die Elektronen sichtbar macht. Es entsteht ein leuchtendes, grünes, auf dem Kopf stehendes Röntgenbild.

Meist wird an den Ausgangsschirm noch eine Optik und eine CCD-Kamera montiert um das Bild auf dem Fernseher betrachten zu können.

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