普通电子管加高压会打火。伦琴射线管的驱动至少需要提供三组电压,一是灯丝电压,一般几伏到十几伏;二是阳极电压,依据管子型号和需要产生的伦琴射线硬度,电压从30千伏到500千伏;三是栅极电压,用于控制管子的电流(否则电流会无限上升)。但是这种简单驱动方法得到的伦琴射线焦点太大,投照相片的分辨率很低。因此,还需要考虑聚焦(磁或电场),使焦点尺寸控制在1~2毫米。现代伦琴射线机的焦点很小,进口管子通常小于1毫米,当焦屏距大于物屏距100倍时,理论分辨力可以到0.02毫米,以至于只受胶片颗粒度的制约。当然上述这些控制要求可以根据需要而转化,比如可以通过控制灯丝电压来控制电流,可以在管子里面装上带小孔的金属板来替代聚焦。
而如此小的焦点,却要通过很大的功率(通常至少千瓦级),就会产生极高的温度。因此,一般伦琴管不能连续工作,如果需要连续工作,要么只能允许很小的电流(控制栅极就起作用了),要么阳极就必须有良好的散热措施。最常用的办法是让焦点在阳极上不断移动,不在一个地方烧太久。工程实践中采用的办法是让阳极旋转。对于旋转阳极的伦琴射线管,还需要为他提供电机的驱动。
伦琴射线的能量(通俗的讲,就是色温),也就是穿透能力,几乎完全取决于阳极电压。当采用500千伏电压时,通常可以透射约50厘米厚的钢板,可以用于工业探伤;当采用50千伏电压时,只能透射约2毫米的钢板。而伦琴射线的强度(即数量、亮度)取决于管子的电流。由于胶片的灵敏度比较低,所以需要较大的亮度才能快速曝光,对于照相用的伦琴射线机,至少需要15毫安的电流。现在开发出了一些灵敏的探测器,先让伦琴射线在灵敏度很高的晶体上产生荧光,然后再用高灵敏度CCD或CMOS器件进行放大观察,只需很少的伦琴射线就能产生很明显的图像。这些技术大幅度降低了伦琴射线的需要量,因此可以使用很低的电流。在工业探伤中,一般采用5毫安以下的电流;在医疗上,如果采用数字化设备,可以只用0.1毫安的电流。业余爱好者的设备,如果是拍照片,需要较大电流,否则就要很长时间;如果用高灵敏度的荧光屏,其电流可以降到1毫安以下。这时,大多数伦琴射线管可以连续工作。
总之,伦琴射线的受控产生还是非常复杂的。