Uma ampola de raios X chamada também de tubo de Coolidge, é uma válvula termiônica, cuja função é a produção de um feixe de raios X.

A ampola, que pode ser de vidro (Pyrex) ou metal, tem seu interior mantido em vácuo e possui dois eletrodos: um catodo e um anodo. No catodo há um filamento que quando atravessado por uma corrente elétrica gera calor. Uma vez aquecido, o filamento emite elétrons pelo efeito termoiônico. Estes elétrons são acelerados em direção ao anodo em função de uma diferença de potencial existente entre estes eletrodos. Quando os elétrons atingem o anodo, sofrem uma desaceleração brusca e sua energia cinética é, em sua maior parte, convertida em calor e também em raios X por meio do fenômeno do bremsstrahlung (do alemão: radiação de freamento).