本发明的外置热阴极分布式X射线装置具备：真空盒，四周密封且内部为高真空；多个电子发射单元，每个电子发射单元互相独立且排成线形阵列安装在真空盒的侧壁上；阳极，安装在真空盒内的中部，在长度方向上与电子发射单元的排列线平行且在宽度方向上与电子发射单元的安装平面形成预定角度的夹角；电源与控制系统，具有高压电源、聚焦电源、发射控制装置及控制系统，电子发射单元具有：加热灯丝；与加热灯丝连接的阴极；包围阴极与灯丝的绝缘支撑件；聚焦极，以位于阴极的上方的方式配置在绝缘支撑件的顶端；连接固定件，配置在所述聚焦极的上方，与所述真空盒的盒壁密封连接，灯丝引线穿过绝缘支撑件与发射控制装置连接。