一種用于CT成像的碳納米射線管,包括陽極和碳納米管陰極,所述陽極至少包括激發端,所述碳納米管陰極至少包括放射面,其中,所述激發端呈圓錐形狀,所述放射面為凹形曲面,所述碳納米管陰極用于在外加電場下產生電子,所述放射面的凹形曲面用于聚焦電子形成電子束,并發射電子束轟擊所述陽極的激發端以產生X射線。本發明提供的一種用于CT成像的碳納米射線管,具有一體式封裝、結構緊湊、空間設計合理的特點,減小了傳統碳納米射線源的結構尺寸,避免了傳統熱陰極的溫度高、功耗大、發射延遲的缺陷,具有響應速度快、散熱效果好、碳納米管陰極和陽極不易損傷、使用壽命長的有益效果。