X射线荧光屏上的亮度是很弱的，不适宜使用电视摄像机直接进行图像摄取。解决这一困难办法有三种途径，第一种是提高荧光屏亮度，但这必须加大X射线剂量。第二种是采用增强型荧光屏与高灵敏度摄像管，但得到的图像质量不理想。第三种，也是最合理的途径是利用影像增强器，先将X射线影像转换成为可见光图像并将其亮度提高数千倍，再进行摄像。按输入光线种类不同，影像增强器可分为X射线影像增强器、红外线影像增强器和可见光影像增强器等。影像增强器是由增强管、管容器、电源、光学系统以及支架(支持)部分组成。它的主要部分是影像增强管，里面有输入屏(接受X射线辐射产生电子流)和输出屏(接受电子轰击发光)，使前者增强数千倍亮度的图像在输出屏上成像。增强管是用玻璃制的真空管，从保护的目的考虑需要一个管容器，这个管容器还起着遮蔽X射线和屏蔽外界电磁场以及保护人体不受高压损害的作用。除此以外增强器还有一套电源，包括增强管高压电源，聚焦电源及驱动增强管内除气离子泵的电源。影像增强管是影像增强器的心脏部件。

在早期的荧光检查技术中，病人发出的X-线直接撞击荧光屏。荧光屏上每个区域发射的可见光与由入射X-线沉积的能量的速率相关。放射科医师在距离10或15英寸处观察荧光屏上的可见光图像。在荧光屏后有一块薄的铅玻璃板，用于保护放射科医师不受透过荧光屏的X-线的辐射。

使用这种荧光检查技术，放射科医师以低的细节可见度观察一幅昏暗图像。为了观看这样的图像，他们只好延长待在暗处的时间以使眼睛达到“暗适应”。20世纪40年代，放射学家们意识到荧光检查术中图像的细节可见度低与早期荧光检查中的昏暗图像有关。他们强调需要更加明亮的荧光图像，并鼓励影像增强器的开发。影像增强器增加了荧光图像的亮度，观察者可以使用明视(视锥细胞)以代替较早的荧光检查中要求的暗视(视杆细胞)。由于图像较亮，使用影像增强器的荧光检查术不需要暗适应。尽管影像增强器增加了荧光检查系统的成本和复杂度，但是，非影像增强的荧光检查术的使用已经过时了。

X-线影像增强器通过两个过程来“增强”或增加图像的亮度：(1)缩小，从更小的区域发射出给定数目的可见光光子；(2)通量增益，经高压加速过的电子撞击荧光屏时产生更多的可见光光子。军队中使用的“夜视”装置也利用这一原理，以便在低光照条件下观察目标。

X-线光子撞击在直径范围为4英寸到16英寸以上、表面轻微凸起的荧光屏(输入屏)上。输入屏的荧光乳剂是一层薄的碘化铯(Csl)。较早的影像增强器输入屏是由锌镉的硫化物(ZnS：CdS)组成的。CsI相对于ZnS：CdS：Ag的主要优点是它能增加对X-线的吸收，这是由于在CsI荧光物质中有Z(原子序数)较高的成分存在，而且荧光颗粒中CsI分子的堆积密度较高。

每吸收一个X-线光子，输入屏上可发射出2000~3000个可见光光子。这些光子并不是直接观测的，而是落到含有锑(Sb)元素的光电阴极上，如氧化铯锑(Sb-CsO)。在与光电阴极相反的方向释放的可见光光子被输入屏外表面上的镜面状的铝质支承反射到光电阴极。假如光电阴极的光谱敏感度与荧光屏发出的可见光波长相匹配，则每接收到100个可见光光子，光电阴极可以发出15~20个电子。光电阴极上任一区域释放的电子数都取决于入射到该区域的可见光光子的数目。影像增强器管的光电阴极与阳极之间的电位差为25~35千伏，这个电压使电子加速。电子通过阳极上的一个大孔，并撞击装在平玻璃支架上的小荧光屏(输出屏)。输出屏上的乳剂与输入屏上的类似，只是荧光颗粒要小得多。大多数输出屏的直径为0.5英寸~1英寸。输出屏小的增强器可以用于电视荧光检查术，因为电视摄像机的输入屏直径也很小。为了防止增强器外的光线进入，输出屏上涂有一层金属(通常是铝)。金属层也能除去由输出屏积聚的电子。

安放在光电阴极与阳极之间的圆柱形电极将从光电阴极发出的电子聚焦在输出屏上。通常使用三个聚焦电极。将玻璃封装包含在高磁导率合金(包含铁的合金)外壳中。外壳减弱增强器外部产生的磁场，并防止这些磁场扭曲增强器内部的电子的运动。影像增强器周围的强磁场仍可能使电子的运动扭曲，因此输出屏上的图像扭曲失真。此外，影像强器周围的强磁场可以磁化高磁导率合金外壳和聚焦电极，并造成荧光图像的永久性失真。所以，影像增强器不应该放置在永久或瞬时的强磁场附近(如磁共振成像系统附近。

利用X-线影像增强器，有四种不同的信息载体将病人的信息传递给放射科医师，X-线束将来自病人的信息传递到影像增强器的输入屏上。在输入屏上，信息由X-线变为可见光光子。当可见光光子被光电阴极吸收，信息就变成了指向增强器输出屏的电子束；信息以可见光图像的形式从输出屏传递到观测者的视网膜。

可以将影像增强器输出屏上的图像亮度与标准的非影像增强的荧光屏上的图像亮度进行比较。在影像增强器与荧光屏接受相同的辐射曝光量时，两种图像的亮度比值称为影像增强器的亮度增益。

亮度增益=影像增强器上输出屏的亮度/标准屏上的亮度.

影像增强器的增益范围为1000-6000，这取决于所使用的特定影像增强器以及与之相比较的荧光屏。亮度增益是由发生在增强器内部的两个独立过程引起的，它们分别是图像缩小和通量增益。

影像增强器的输入屏吸收X-线形成的光图像以缩小的形式在输出屏上重现。由于输出屏比输入屏要小很多，所以输出屏每单位面积上的可见光子数比输入屏上的要多。由图像缩小引起的图像亮度的增加称为缩小增益 ， 等于输入屏与输出屏的面积之比。

=输入屏的面积/输出屏的面积=π[(输入屏直径)/2]2/π[(输出屏直径)/2]2=(输入屏直径)2/(输出屏直径)2.

例如，输入屏直径为9英寸、输出屏直径为1英寸的影像增强器，其缩小增益为81：

光电阴极产生的电子在射向输出屏时被加速，也会导致图像亮度的增加。当这些电子撞击在输出屏上时，释放的光子数随电子能量的变化而变化。由电子的加速而导致的亮度增益称为影像增强器的通量增益 。典型影像增强器的 至少为50。

影像增强器的总亮度增益是 与 的乘积：

例如，缩小增益为81且通量增益为50的影像增强器，其亮度增益是4050：

通过描述每个影像增强器的转换因子可以对两个影像增强器进行比较。转换因子 是影像增强器输出屏的亮度与输入屏的曝光率所得到的商：

=输出屏的亮度(canddela/m2)/输入屏的曝光率(mR/sec).

影像增强器的转换因子取决于辐射的能量，并应该用工作在85KVp左右的全波整流或恒压X-线发生器产生的X-线来进行测量。大部分影像增强器的转换因子为50~100(candela)/(mR·m2)。

影像增强器的分辨率受限于输入输出荧光屏的分辨率以及在图像由输入屏传递到输出屏时聚焦电极保持图像的能力。对于输入屏为CsI的影像增强器，其平均分辨率是4线对/毫米。起源于影像增强器外部的降低分辨率的原因包括：输入屏接收的X-线束中存在散射辐射；病人的运动及焦斑的有限尺寸引起的图像失锐。另外，荧光检查图像的质量还受撞击在输人屏上的X-线数目的统计涨落的影响。

影像增强器产生的图像的分辨率、亮度及对比度在图像的中心位置是最大的，朝外围方向逐渐减小。图像沿着外围方向的亮度减少通常不超过25%。荧光检查图像的亮度和图像质量沿着边缘的降低称为渐晕。光晕是沿输入屏的外围曝光速率减少以及来自光电阴极外围的电子撞击输出屏的精度降低的反映。另外，输出荧光体的中心接收一些来自输出荧光体周围区域的散射光线，而外围仅接收来自中心的散射光线。因此，没有来自输出屏以外区域的光线也是形成渐晕的原因。

目标物上的直线在荧光图像中通常显示为朝外的曲线。该效应称为枕形失真，是由输入屏的曲率以及光电阴极外围的电子在输出屏上聚焦的精度降低而引起的。如果荧光物质对图像亮度变化的响应速度慢，则该影像增强器的输入屏和输出屏上可能出现图像余辉。这种效应在高帧率荧光屏电影摄影术以及快速数字成像等方法中需要注意。

影像增强器的输入屏直径范围为4英寸~16英寸。输入屏小的增强器操作更灵活且更便宜。小影像增强器能稍微地改善分辨率，因为来自光电阴极的电子撞击输出屏的精度更高。但是，输入屏能够包围的病人人体的范围受到限制。较大的增强器费用较高，操作不灵活，但它能提供较大的视野和图像放大机会。

影像增强器输入屏的直径应该要大于病人身体上需要研究的区域的直径。