X射线图像增强器(以下称为增强器)的工作原理是通过使用物理电子和光学原理来实现的。简而言之，将X射线穿透照明对象所形成的图像投射到增强器的图像接收端，从而激发增强器的接收端以产生微弱的可见光图像。该图像产生的光激发光电阴极以产生逸出的电子，并且所产生的电子在高压电场的作用下被加速并聚焦到增强器的图像输出端。在电子和加速会聚的双重作用下，激发器图像输出端的荧光屏被激发，以产生具有足够亮度的可见光图像。输出屏幕产生的图像亮度已经足以使电子相机敏感，从而实现了X射线信号→可见光信号→电信号的转换。转换为光信号的电子图像可以由摄像机任意处理，然后传输到更远的地方，以通过监视器进行观看，这也实现了人机隔离，并使操作员远离辐射。同时，由于增强器的电子加速激发原理，可以进一步提高图像的亮度，从而大大降低了被摄体的辐射剂量，从而达到了减少辐射损伤的目的。
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