Nel 1895 Wilhelm Conrad Röntgen, allora docente di fisica all’università di Würzburg, stava effettuando degli studi sui tubi catodici quando scoprì la radiazione elettromagnetica poi conosciuta con il nome di raggi X.
Il mezzo con cui stava lavorando era un tubo radiogeno ad anodo fisso, detto tubo di Crookes, ricoperto da un foglio di stagno e un cartone nero che serviva per non far uscire le radiazioni emesse.

Il tubo di Crookes deve il suo nome al chimico e fisico britannico William Crookes, che lo costruì per studiare la luminescenza del fosforo, partendo da ricerche sulla conduzione dell’elettricità nei gas a bassa pressione.

I raggi luminosi emessi dal catodo quando la pressione era molto bassa (poi scoperti essere flussi di elettroni) vennero chiamati da Crookes “raggi catodici”, alla base, successivamente, della realizzazione dei televisori e delle telecamere prodotti fino agli inizi degli anni Duemila.
Il tubo da lui ideato è rappresentato da un’ampolla di vetro a forma di cono nel quale un fascio di elettroni prodotto da un filamento incandescente viene mandato contro degli atomi bersaglio su una piastra metallica.

Nella parte stretta del cono si trova il polo negativo, chiamato catodo, che, percorso da corrente, produce elettroni, mentre dalla parte opposta si trova un anodo, cioè il polo positivo, posizionato dietro un vetro fluorescente. Ai due poli viene collegato un generatore a bassa tensione e tra il catodo e l’anodo è posta una lastra metallica che funge da maschera d’ombra, che Crookes ritagliava a forma di croce di Malta.

Le alte tensioni in assenza di aria generano dei raggi. Nel vuoto, il materiale fosforescente irradia luce ad un’estremità del tubo.
È svolgendo alcune ricerche con questo tipo di tubo che nel 1895 Röntgen intuì che questi raggi attraversavano i tessuti molli ma non le ossa e che potevano essere utilizzati per fornire immagini utili per individuare fratture ossee e indagare l’interno del corpo umano.

Successivamente il tubo di Crookes venne modificato in quanto risultava una sorgente debole ed instabile, fintanto negli anni Venti fu proposto un altro tipo di tubo catodico, il tubo di Coolidge, ad anodo di tungsteno, resistente alle alte temperature generate dall’impatto degli elettroni emessi dalla spirale portata all’incandescenza. Questa nuova scoperta permise di produrre quantità maggiori di raggi X e quindi di ridurre i tempi di esposizione.

Nel tempo, la diagnostica per immagini si è evoluta e dall’applicazione delle prime tecniche radiografiche si sono sviluppate altre tecniche di indagine quali quelle tuttora utilizzate come l’ecografia, la medicina nucleare, la tomografia computerizzata e la risonanza magnetica.