在毛主席关于“努力办好广播，为全中国人民和全世界人民服务”的光辉思想指引下，我国电视工业近年来有了比较大的发展，作为黑白电视机心脏的显象管也发展得比较快。本文简要地介绍黑白显象管的工作原理。
工作原理
在黑白电视机屏幕上看到的一幅幅图象，是由无数明暗不同的发光小亮点组成的。这些亮点，又是由扫描电子束轰击荧光屏上的涂层产生的。荧光粉就是这个涂层的材料，在不同能量电子束的轰击下，发出不同亮度的光。
显象管中电子束从屏幕的左上角沿水平方向往右扫到右上角，完成第一行扫描，然后迅速返回到左方，再扫第二行。这样一行一行的扫下去，每扫一行产生一条亮线。这叫“行（水平）扫描正程”。由许多行（625行）正程扫描线构成一幅（或帧）图象。电子束从右边迅速返回到左边的过程叫“行扫描回程”（简称“回扫”）。电子束扫描每往返一次经历的时间仅为64微秒。其扫描过的发光面称光栅面。电子束逐行由上往下移动的过程叫“帧（垂直）扫描正程”，每扫完一帧（625行）后，迅速地由下面返回到上面，再扫第二帧。电子束由下面返回到上面的过程叫“帧扫描回程”。
在屏幕上，不论是出现行扫描或帧扫描的回扫线，都对图象起干扰作用。为了消除回扫线的出现，在显象管中加入了使电子束在回扫期间被截止的消隐信号。
电子束在一秒钟内共扫描25帧图象，即人们从电视机屏幕上所看到的电视节目，实际上是由每秒钟25幅画面组成的。正常的人眼看上去，虽然图象是连续的，但因人眼的惰性为二十四分之一秒，所以仍然有一明一暗闪烁的感觉。为了解决此问题，采用了隔行扫描的方法。如图①所示，先扫奇数行，再扫偶数行，每扫完一帧图象的奇数（或偶数）行叫“一场”（即312.5行），每一帧图象是由奇数和偶数各一场复合组成。这样电子束由原来的一秒钟扫描25帧变为扫描50场，即荧光屏上的发光频率由每秒25次增加为50次，因而消除了闪烁现象。
黑白显象管的结构
显象管按电子束的聚焦和偏转分为磁偏转电聚焦和磁偏转磁聚焦两大类。国产显象管都属于磁偏转电聚焦这一类，磁聚焦显象管较古老，已很少采用。
黑白显象管主要由荧光屏、电子枪和玻璃外壳三部分组成（见图②）。
1．荧光屏：荧光屏玻璃内表面涂一层颗粒十分微小（直径为10微米左右）的荧光粉，它在一定能量电子束的轰击下发一定光谱的光。对荧光粉的要求是：发白光、发光效率高和合适的余辉时间等。
没有一种标准工业荧光粉能发白光，常用颜色互补的方法，将两种颜色互补的荧光粉混合而发出近似白光。通常是将发黄色（用银激活的硫化锌镉）和发蓝色（用银激活的硫化锌）光的两种荧光粉按一定比例均匀混合，用特殊的粘结剂将这种复合荧光粉，均匀地粘附于屏玻璃的内表面，可按人们喜爱的屏幕底色选取两种荧光粉的混合比。
常用荧光粉的发光效率都大于5烛光／瓦，有的高达10烛光／瓦，而白炽灯泡不超过2烛光／瓦。
由于电子束是从屏幕左上角逐点地扫到屏幕的右下角而构成一幅图象，为保证先后两幅图象不重合，而又不使观众对图象有一明一暗的闪烁感觉，这就要求荧光粉具有合宜的余辉时间。常用余辉时间约在0.005秒左右，属于中短余辉的荧光粉。此外还要求荧光粉能耐高温，耐疲劳和良好的化学稳定性等。
观众较关心的是屏幕的亮度、分辨力和对比度。亮度除取决于荧光粉本身的发光效率外，还决定于电子束的动能，它与屏幕电压和电子束电流有关。屏幕尺寸较大的显象管，屏幕电压较高（如9寸23SX5B显象管的屏电压为9千伏，19寸47SX13B管的屏电压为16千伏），亮度也高。
射束电流通常为几十微安到二百微安。当增加射束电流时，虽可使亮度高些，但由于打到屏幕上的电子束的动能大部分消耗在使屏幕发热，打出二次电子、辐射紫外线等方面，使荧光物发光的只是余下的小部分能量。因此，束电流过大会使荧光粉烧坏。另外增加束电流又使电荷之间互相排斥力增加，电子束聚焦就困难，光点尺寸也大，会使分辨力降低。分辨力就是图象的清晰程度，它不仅与电视机高频和视频部分有关，而且与光点尺寸大小有关，聚焦性能越好，光点尺寸越小，图象也就越清晰。但光点太小会影响到亮度，因此必须使分辨力与亮度二者兼顾。最佳光点尺寸是图象高度与电子束扫描行数之比，一般在0.2至0.5毫米之间。
黑白显象管屏幕中心区分辨力为550线，即荧光屏水平扫描为550行时在屏幕中心区处正常人眼正好能分清相邻两行扫描线。可见线数越多，图象越细腻清晰。理想的分辨力应等于水平扫描线的行数。实际上由于种种原因达不到，特别是屏幕四角处更差些。分辨力可按电视测试图上清晰线条数目来确定。高质量显象管的分辨力在中心区不应低于600线，四角处不低于500线。
对比度是屏幕上最亮处与最暗处亮度的比值。对比度较高的显象管可适应在外界光线较强，甚至白天收看电视。当对比度为15到20时，可得到满意的图象，继续提高对比度，图象改善并不显著。对比度主要由屏玻璃的透光率和造型来决定。灰度等级是与对比度具有类似物理概念的名词，它表示从屏幕最亮处到最暗处可分清的明暗层次（观察电视测试图）。通常要求灰度等级达8级，即可获得满意的图象。
在紧贴荧光粉后面蒸有一层很薄（0.5到1微米）的铝层，铝层与高压相接，这样可使屏幕电位相同，且处于最高电位。光亮如镜的铝层还起到反射光线的镜面作用，可提高屏幕亮度30％到40％。铝层能遮挡管内的杂乱光线，可提高屏幕对比度。铝层还能阻挡质量比电子大得多的负离子撞击屏幕中心，防止了负离子斑的出现，因此电子枪上也不需要离子阱了。
2．电子枪：电子枪的功用是产生电子射束，并要求它在荧光屏上形成尖税的聚焦。电子枪是由五个电极购成（见图③）。
阴极外形是个圆筒，圆筒顶端涂有氧化物热电子发射材料。阴极被灯丝间接加热后，便向外发射电子。紧靠阴极的是调制极，中间小孔供电子束穿过。顾名思义，它的作用是调制电子射束强弱的。当加在它上面的图象信号，使它的电位对阴极而言负的少一些（即正向激励），到达荧光屏上的电子数量就多些，受击荧光体小单元就比较亮。反之，当调制极电位对阴极来说负的多一些，（即负向激励），到达荧光屏上的电子就少些，受击荧光体小单元就暗些。由于调制极电位对阴极来说发生相应于电视信号的瞬时变化，于是屏幕上不同部分的亮点也随之发生明暗的变化。而电子束的扫描运动与发送端摄象管相同步，于是在荧光屏上重显了电视图象。当调制极对阴极电位负到刚好使电子打不到屏上去（其他电极加额定电压），此时调制极电压称截止电压。调制极通常加对阴极而言约几十伏的负偏压，它决定了屏幕的背景亮度。
调制极后面是加速极，也是中心开有小孔的圆筒，其作用是使阴极发射的电子向荧光屏飞去。其电压较低，相对阴极约为+200到+500伏。阴极、调制极与加速极的作用类似于普通收信放大三极管的工作原理。第二阳极是电位相同的两节圆筒构成，由弹簧片与锥体内壁导电层和荧光粉后面的铝层连通，其上加12千伏左右的高压，以保证电子束有足够动能轰击荧光粉而发光。在第二阳极之间有个直径较大的圆筒称聚焦极（或第一阳极），其直流电压可在-100伏到+425伏范围内变化，作用是使电子束在屏幕上获得最佳聚焦。
上述五个电极是由两根或三根玻璃杆将它们烧在一起，形成一个坚实的整体。电极材料都是用无磁不锈钢，以免对磁场的干扰。
当电子飞出第二阳极后，期望它们能直线飞射到屏上去。故在第二阳极与屏之间应是个等电位空间，这就是锥体内壁要涂复导电层的原因。
电子束的行（水平）扫描与帧（垂直）扫描是靠套在锥体后部的由两组（水平与垂直）绕组构成的马鞍形磁偏转线圈来实现的。紧靠磁偏转线圈的是中心位置调整磁铁（见图②），它是个微调装置，用来补偿电子枪轴心、偏转线圈中心线与管颈中心线之间在装配上的误差，从而保证图象出现在屏幕的中心位置。
3．玻璃外壳：显象管外壳由屏、锥体、管颈等组成（见图②）。由于管内是真空，玻璃表面积很大，故玻璃外壳应经受得住很大的大气压力。这就要求玻璃有相当的厚度，以保证有足够的抗大气压力的能力。在玻璃的造型上也很有讲究，从收看效果来讲，希望屏玻璃尽量趋近于平面，一方面增大有效画面，另方面可消除四角处图象的畸变。但此种理想造型，抗大气压能力差，玻璃容易炸裂。实际上荧光屏都做成曲率半径大于600毫米的圆弧面。
屏、锥、管颈都是同类型的玻璃原料，在锥体上有高压引出线，尾端有管脚引出线，都涉及到玻璃与金属的封接工艺，封接处有较大的封接应力，是外壳的薄弱环节，在该处容易出现炸裂或慢漏气弊病。当发现屏幕亮度显著下降，或是电子枪及管颈处出现蓝色或粉红色辉光放电时，这是管内进入空气的象征，可仔细检查金属与玻璃封接处有无微裂痕，高压引出线有无锈蚀。
玻璃的颜色有两种。一种是透光率较高（80％以上）的玻璃，此种玻璃的屏幕亮度较高；另一种所谓烟色玻璃（灰色）其透光率60％左右，这种玻璃屏幕上的图象亮度要低些，但依靠玻璃本身吸收杂散光线的能力而提高了图象的对比度，在白天或是外界光线较强的环境下也能收看电视。
锥体外壁涂有石墨导电层，它与内壁石墨层形成约500到1000微微法的电容，起高压整流器的滤波作用，还能防止玻璃外表面的电荷积累。（邹家祥）