上文讲述了原子结构及核素的放射性原理，但是不论天然放射性核素还是人工放射性核素，都存在如辐射能量低、适用范围窄、可控性差、对工作人员的潜在辐射危险性较大和废源处理困难等诸多先天性的缺点。为了克服这些缺点，以满足核技术研究的需要和日益增加的民用及医疗需求，人们只能寻求研制各种人工射线装置。
那么，人工射线装置是如何产生放射性的呢？
根据本篇第1章第二节的论述可知，虽然放射线的种类繁多，但经过整理归类之后，其实就是粒子辐射和光子辐射（电磁辐射）两大类。
（一）人工射线装置的粒子放射性原理
带电粒子辐射需具备以下两个必要条件。
1．要有带电的粒子源 例如：带负电的电子、带正电的质子、带正电的碳粒子和氮粒子等，这些粒子都可以作为被加速的粒子辐射源。
2．要有加速电场 加速电场可以是直流静态电场，也可以是交流动态电场。
人工射线装置粒子辐射的基本原理是：当把带电粒子置于足够强度的电场之内，这些带电粒子就会受到电场力的作用而被加速。当获得一定能量的这些带电粒子以束流的形式高速前进离开电场的时候就具有了粒子放射性。即这些被加速的粒子打到物质的时候就会引起物质的电离并引起相应的放射反应。
需要说明的是，中子辐射也是粒子辐射，但中子是不带电的粒子，不可能通过电场加速获得能量。其实，中子辐射通常是通过被加速的质子轰击靶材料而获得的，因此，加速电场也是中子束的间接使能介质。
可见，带电粒子和加速电场是人工射线装置具有粒子放射性的两个必备条件。
目前，医用电子直线加速器输出的电子束、质子加速器输出的质子束和重离子加速器输出的碳粒子束和氮粒子束等都是人工粒子射线，其物理特性见图1-1-3。
（二）人工射线装置的光子（X线）放射性原理
我们知道，γ射线是当处于激发态的电子跃迁到较低能态或基态时，从核素内释放出的光子，γ光子所具有的能量就是从电子损失的能量转换得来的。相应的，当高速电子撞击靶物质突然减速时，其损失的能量除了一部分以热能或其他形式散失之外，有一部分能量是以轫致辐射（电磁辐射）的形式转换为光子，即X线，这就是可以通过人工装置产生光子（即X线）的基本作用原理。
可见，通过人工装置产生光子（X线）辐射的两个必要条件如下。
1．要有高速运动的电子，此条件包含了要有电子源和加速电场两个必要条件。
2．电子能够碰撞到可以骤然减速的靶物质上。
通过这种方式产生的辐射我们称为韧致辐射。
韧致辐射又称刹车辐射，原指高速运动的电子骤然减速时发出的辐射，后来泛指带电粒子与原子或原子核发生碰撞时突然减速发出的辐射。根据经典电动力学，带电粒子做加速或减速运动时必然伴随电磁辐射。
当电子撞击靶原子核骤然减速时，由于在原子核电磁场作用下，带电粒子的减速过程是连续变化的，因此，韧致辐射的X线的能谱往往是连续谱。
理论分析和实践应用证明，韧致辐射的强度与靶材料核电荷的平方成正比，与带电粒子质量的平方成反比，所以靶材料必须用高原子序数的材料，如金、钨、铂等金属材料制作；而重的带电粒子产生的韧致辐射往往远远小于电子的韧致辐射，故要提高撞靶后X线的产额，必须采用电子而不能使用其他带电粒子撞击靶物质。
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