В даний час в рентгенівських апаратах як випрямлячів застосовуються майже виключно тільки кенотроны. Високовольтний кенотрон являє собою електронний вентиль з розжареним, катодом. Він відрізняється від вакуумних діодів, застосовуваних у техніці зв'язку, тільки розмірами, выпрямляемым напругою і потужністю.

Крім кенотронов в рентгенівських апаратах, так само як і в інших електронних пристроях, що застосовуються селенові та інші напівпровідникові випрямлячі. Нижче буде викладено пристрій кенотронов та селенових випрямлячів, основні їх типи, характеристики, принцип роботи, а також різні схеми випрямлення.

При певних умовах метали здатні випускати електрони (електронна емісія).Так, наприклад, при загостренні металу до деякої температури він випускає електрони. Це один з видів електронної емісії металів, званий термоелектронної емісією.

Процес емісії відбувається наступним чином. В металах є велика кількість хаотично рухаються вільних електронів, швидкість руху і енергія яких визначається статистичним розподілом Фермі - Дірака. При підвищенні температури навколишнього середовища швидкість руху і енергія вільних електронів металу збільшуються. При нагріванні металу з нього виходять лише ті електрони, які володіють достатньо великою кінетичною енергією для подолання гальмуючого дії поля на поверхні і поблизу поверхні металу.Енергія, необхідна для виходу електрона з металу, називається роботою виходу. Число еміттіруемих електронів залежить від температури і роботи виходу металу. Для створення великого емісійного струму найбільш відповідним металом є вольфрам. Існують метали з меншою роботою виходу, тобто з більшою еміттіруєт здатністю, ніж вольфрам, проте вони володіють низькою температурою плавлення і тому не придатні для виготовлення катода.

На практиці висока температура плавлення вольфраму поєднується з великою еміттіруєт здатністю інших металів з низькою температурою плавлення. Так, наприклад, поряд з кенотронами з вольфрамовим катодом в рентгенівських апаратах застосовуються і кенотроны з торированным вольфрамовим катодом.

Найбільш відомою подогревной електронної лампою є діод (рис. 6.1). Діод складається з двох електродів, розташованих у вакуумі, катода, що випускає електрони, і анода, збирає їх.

Графічна характеристика подогревного випрямного діода наведена на рис. 6.2. Криву можна розділити на три частини: на початкову область, область просторового заряду і область насичення.

 Початкова область. При нульовому анодній напрузі електрони, що виходять з катода, залишаються поблизу його поверхні, утворюючи електронну хмарку. Електронне хмарка перешкоджає виходу інших електронів з катода. Внаслідок флуктуації деякі електрони електронного хмарки набувають досить велику кінетичну енергію і потрапляють на анод. Отже, при нульовому значенні анодної напруги в трубці тече невеликий анодний струм.

 Область просторового заряду. Анодний струм трубки визначається не тільки еміттіруєт здатністю катода, але і наявністю заряду в просторі між анодом і катодом. Негативний заряд електронів, що знаходяться в просторі між анодом і катодом, відштовхує знов виходять з катода електрони і тим самим перешкоджає їх виходу. Тому при невеликих анодних напругах анодний струм електронної трубки менше анодного струму, обумовленого максимальної еміттіруєт здатністю катода.При підключенні джерела живлення позитивним полюсом до анода, а негативним до катода в трубці тече анодний струм, величина якого прямо пропорційна анодному напрузі. Величина анодного струму не залежить від температури катода, так як в області просторового заряду катод эмиттирует більше електронів, ніж їх потрапляє на анод під впливом анодної напруги. Випрямні вентилі працюють в області просторового заряду.

 Область насичення. При збільшенні анодної напруги все більше число електронів потрапляє на анод. При деякому анодній напрузі всі електрони, що випускаються катодом, досягають анода. Подальше збільшення анодної напруги не веде до зростання анодного струму, він практично залишається постійним і називається струмом насичення. При збільшенні анодної напруги збільшується швидкість електронів і, отже, їх кінетична енергія.При гальмуванні електронів на аноді його кінетична енергія перетворюється в теплову енергію і рентгенівське випромінювання, тобто на цьому режимі кенотрон працює як рентгенівська трубка.