Pro bezpečné používání konvenčních zdrojů je zapotřebí mít: a) regulovatelný zdroj napětí a proudu s dostatečnou stabilitou b) vysokonapěťový kabel c) kryt rentgenky s okny uzavíranými buď ručně nebo elektromagnetem d) chladící medium - nejčastěji voda s uzavřeným chladícím okruhem e) rentgenku
Pro jednoduchost výměny záření, ceny a spolehlivosti je nejpoužívanějším zdrojem. Funkčními prvky jsou: anoda, katoda a Wehneltův válec (slouží k fokusaci elektronů). Anoda je vyrobena obvykle z měděného bloku intenzivně chlazeného; pokud chceme používat charakteristické záření jiného prvku, tento je pak naletován nebo přivařen na Cu blok. Záření vychází beryliovými okénky (1- 4 ) o tloušťce cca 0,4 mm. Profil skleněného obalu slouží k odisolování vysokého napětí od uzeměného krytu, vnitřní objem pak jako zásobárna vakua - lepší než 10-3 Pa.
- představuje výrazné zvýšení intenzity rtg záření odtavených rentgenek rozložením tepelného zatížení na obvod válce o faktor > 5. Anoda je tvořena dutým válcem, jehož osou je přiváděno a odváděno chladící medium. Osa je těsněna buď O kroužky, nebo labyrintem permanentních magnetů v jejichž mezerách je ferromagnetická kapalina s nízkou tenzí par. Rychlost otáčení anody je obvykle 6000 ot/min.Vzhledem k velkému čerpanému objemu, průniku okolní atmosféry a vysoké teplotě katodového systému , používá se obvykle turbomolekulární pumpa k udržení vakua ~ 10-3 Pa.
jsou na rozdíl od laboratorních zdrojů značně nákladnou záležitostí (např. ESRF uvedení do provozu ~ 158 MEuro, v r.2001 provoz činil 69 MEuro). Synchrotronové záření může být produkováno pouze částicemi s elektrickým nábojem (elektrony nebo positrony). Tepelně emitované elektrony jsou urychlovány na energie ~ MeV v lineárním urychlovači elektrickým polem rezonátorů, injektovány do booster synchrotronu, kde získají energii ~ GeV. Takto urychlená klubka elektronů jsou pak přivedena do akumulačního prstence. Zde jsou dále urychlována nebo hrazeny ztráty dutinovými rezonátory napájenými z klystronu.