一种用于CT成像的碳纳米射线管,包括阳极和碳纳米管阴极,所述阳极至少包括激发端,所述碳纳米管阴极至少包括放射面,其中,所述激发端呈圆锥形状,所述放射面为凹形曲面,所述碳纳米管阴极用于在外加电场下产生电子,所述放射面的凹形曲面用于聚焦电子形成电子束,并发射电子束轰击所述阳极的激发端以产生X射线。本发明提供的一种用于CT成像的碳纳米射线管,具有一体式封装、结构紧凑、空间设计合理的特点,减小了传统碳纳米射线源的结构尺寸,避免了传统热阴极的温度高、功耗大、发射延迟的缺陷,具有响应速度快、散热效果好、碳纳米管阴极和阳极不易损伤、使用寿命长的有益效果。