理论上，要产生 X 射线，电子加速电压至少要达到 10kV 左右。这是因为产生 X 射线的基本原理是高速电子撞击靶物质，当电子的能量足够高时，在与靶原子相互作用的过程中，其能量损失会以 X 射线光子的形式发射出来。当电压较低时，电子能量不足，主要产生的是热等其他形式的能量，很难有效地产生 X 射线。
常见应用中的电压范围
医学诊断领域
一般医用 X 光机的管电压范围在 40 - 150kV 之间。例如，在拍摄牙齿的 X 光片（牙片）时，管电压可能相对较低，大约在 60 - 70kV。这是因为牙齿的密度相对较高，但厚度较薄，较低的电压产生的 X 射线足以穿透牙齿，显示出牙釉质、牙本质、牙髓腔等结构，同时可以减少患者接受的辐射剂量。
对于胸部 X 光检查，管电压通常在 100 - 120kV。胸部有骨骼（肋骨等）、软组织（肺组织、心脏等）等多种密度不同的组织。较高的电压能够使 X 射线更好地穿透不同密度的组织，在成像设备（如胶片或数字探测器）上形成清晰的影像，有助于观察肺部纹理、心脏轮廓和肋骨形态等。
工业探伤领域
对于较薄的金属材料探伤，如厚度在几毫米到十几毫米的铝合金板材，管电压可能在 100 - 200kV 之间。这种电压产生的 X 射线可以穿透材料，检测内部是否存在微小的气孔、夹杂物等缺陷。
当探伤较厚的钢铁结构，如大型船舶的船体、石油管道的管壁等，厚度可能达到几十毫米甚至更厚。此时，需要更高的管电压，可能达到 300 - 450kV。因为钢铁对 X 射线的吸收能力比铝合金强很多，只有高能量的 X 射线才能穿透足够的厚度，发现内部深层的缺陷，如裂缝、焊接不良等情况。
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