x-ray輻射產生的原理
　　當電子束與標靶的原子碰撞時，原子內層電子被打出，外層電子往內遞補，而由高能階轉變成低能階的狀態，能量便藉由X-ray輻射的方式產生，此X光稱為特征輻射。

      1：當以高電壓加速之電子束撞擊陽極標靶，高速電子受到標靶原子的阻擋急劇停止下來，電子在非彈性碰撞過程中能量損失部分轉變成X光子的能量，此X光稱為連續輻射。
　　2：同步輻射
　　根據電磁學的理論，帶電粒子的運動速度或方向改變時會放射出電磁波。當電子以接近光速飛行，受到磁場的作用而發生偏轉時，便會因相對論效應沿著偏轉的切線方向，放射出薄片狀的電磁波，這就是「同步輻射光」。
　　3：自由電子激光（a free-electron laser）
　　為了產生自由電子激光，一束電子被加速至接近光速（相對論速度）。之后，電子束通過由周期性橫向磁場構成的自由電子振蕩器。產生周期性磁場的磁體陣列又被稱為“波蕩器(undulator)”或“搖擺體(wiggler)”，這是因為它們會作用于電子束使之形成正弦形狀的路徑。在此路徑上對電子進行加速會使之發射光子（同步輻射）。由于電子周期運動與已發射光場同相，得到的是相干疊加的光場，即自由電子激光。所發射的光波長可以通過改變電子束能量或波蕩器的磁場強度進行調節。