单枪三束彩色显象管是索尼公司的独创产品，用这种产品组装的彩色电视机，在我国已有几十万台。图1为单枪三束彩色显象管的结构解剖示意图，它是由电子枪、隙缝障板和柱面荧光屏三个部分组成。下边分别对这几部分的结构、原理及特点作一介绍。
电子枪
图2为单枪三束彩管电子枪的工作原理示意图（顶示图）。红（R）、绿（G）、蓝（B）三个阴极排列在同一条水平直线上，故称为一字形或直列式排列。因为人的眼睛对绿光最敏感，当绿色电子束在荧光屏上略为打偏的话，人眼就会立即感觉到，所以将绿电子束排列在容易得到正确控制的中间位置，称中束。红电子束和蓝电子束排列在绿电子束的两侧，称边束。从图2可见，红、绿、蓝三个阴极是相互分开的，目的是能对三个阴极进行独立控制。其它电极是三条电子束共用的，变动共电极的电压，对红、绿、蓝三条电子束都能起到调整和控制作用。即在一个电子枪内流动着三条电子束流，故称为单枪三束。
红阴极发射的电子束命中发红光的荧光粉，称红束。同理还有绿束和蓝来。图中M表示调制极；A\(_{1}\)表示第一阳极，也称加速极。R、G、B三个阴极、调制极和加速极组成电子发射系统。加速极A1上加正电压（相对阴极），在阴极表面形成正电场，依靠正电场对阴极表面电子的吸收作用，将电子从阴极表面拉出来。调制极M上加亮度信号电压，调节三条电子束电流的强弱。打在荧光屏上的束电流越大，荧光粉发的光就越亮。所以调节调制极M上电压的高低，就可以控制彩色图象亮度的大小。B、G、B三个色度信号分别加在R、G、E三个阴极上，随着三个色度信号的强弱变化，R、G、B三个阴极发射电流的大小也发生变化。A\(_{2}\)表示第二阳极；A3表示第三阳极，也称聚焦极；A\(_{4}\)表示第四阳极。从图2可见，A2\(_{4}\)相连接，并与荧光屏相连接，因此它们是同电位，并处在显象管的最高电压上，称A2\(_{4}\)为高压电极。A2\(_{3}\)4这三个电极组成电子聚焦系统（也称聚焦透镜）。在三个电极之间依靠高压电极与聚焦电极之间的电位差形成一定的电场，这个电场对三条电子束有很强的聚焦作用，可将处在同一水平线上的三条电子束，经过A\(_{1}\)的预聚焦透镜后，相交在由A2\(_{3}\)4组成的主聚焦透镜的中心点O上，从而达到三束的良好聚焦。
电子聚焦系统后面是电子会聚系统，它由两对内、外会聚板组成，内会聚板与高压电极连接在一起。从图2可见，中束（绿束）所发射的电子穿越内会聚板时，由于两块内会聚板是等电位空间，故中束不受内外会聚板之间电位差的影响，中束仍然是直线前进。两条边束的情况就不同了，由于外会聚板的电压比内会聚板低200～1000伏，当两条边束进入会聚系统时，将受到内外会聚板所形成静电场的作用，使两条边束向管子中心轴线偏移。通过精心的设计，严格控制两条边束向管子中心的偏移量，使三条电子束正好相交会聚在隙缝障板的隙缝之中。
单枪三束彩色管电子枪除了阴极外，所有电极都在一个电子枪内，因此电极尺寸可以做得较大。因电子枪的电极尺寸越大，电子束打在荧光屏上光点尺寸越小，电子束在屏上成象的误差也就越小。显然，单枪三束彩色显象管的电极尺寸大而成象误差比较小，因此显示的彩色图象就十分清晰。
隙缝障板
隙缝障板广义上叫“分色板”或选色机构。分色板的功能是控制荧光屏每个部位上三种荧光粉条是否应该发光及其发光强度。也是红、绿、蓝三条电子束与荧光屏上红、绿、蓝三种荧光粉条之间相互联系的钮带。
在离荧光屏内表面1cm处装置隙缝障板，如图1所示，图3示出这种结构示意图。从图3看出三条电子束穿越隙缝时的角度不同，这就保证了红、绿、蓝三条电子束分别打中各自对应的荧光粉条上。从图1中又看出，隙缝障板的形状和大小与屏幕玻璃的形状和大小相似，在障板的垂直方向开有很多条隙缝。各条隙缝间的金属条的宽度与隙缝宽度之比约为4比1，隙缝板上约有400～500组（一条金属条与一条缝为一组）垂直细条。每条隙缝与屏幕上红、绿、蓝一组荧光粉条相对应。如图3所示，这就是说屏上荧光粉条数目是隙缝数的3倍。
由于金属条宽度与隙缝宽度为4比1，所以只有20％的电子能穿越障板的隙缝打到荧光屏上去，80％的电子被障板上金属条吸收。隙缝障板有一个重要的技术指标叫电子透过率，即障板上隙缝所占面积与障板总面积（金属条与限缝面积总和）之比值。由上分析可知，这种隙缝障板的电子透过率为20％。电子透过率越高，打在屏幕上的电子就越多，屏幕也就越亮。
电子束在屏幕中心部位的打中率较高，当电子扫描到屏幕边缘部位时，由于偏转磁场的不均匀性，屏幕边缘部位电子束的打中率要差些。因此，障板中心部位电子透过率比障板边线部位高10％到15％，所以中心部位的亮度比边缘高10％到15％。电视屏幕中心部位是图象的主要部位，中心部位略亮些，会增加图象的艺术效果。由于障板的隙缝开在垂直方向，故电视图象的垂直分辨率决定于电子束着屏点的尺寸，或者说决定电子束行扫描线的宽度。由于屏幕上荧光粉条是垂直排列的，则荧光粉条数越多，在水平方向上将图象分得越细，故电视图象的水平分辨率决定于荧光条的数量。但是屏幕上荧光粉条数越多，即障板上隙缝数越多，会给荧光屏和隙缝障板的制造带来很大的困难。所以在设计障板上隙缝数量时，要兼顾管子分辨率与制造工艺以及成本之间的不同要求。
单枪三束彩色显象管的金属条与隙缝都是垂直条，电子束轰击引起金属条产生的热膨胀，可以由金属条两端的固定点克服掉，使隙缝障板与荧光屏之间的相对位置基本保持不变，可以简化分色板的温度补偿装置。
柱面荧光屏
彩色显象管荧光屏上的荧光点或条与分色板有十分严格的对应关系，这就要求屏幕玻璃的形状与分色板的形状完全一致，这样才能保证穿越分色板的电子束命中对应的荧光点或条上。三枪三束和自会聚彩管的屏幕玻璃与分色板均为球面形状。单枪三束管的分色板上有几百条金属条，如将隙缝障板也作成球面形状，垂直方向上十分细的金属条就无法保持球面形状，所以只能将隙缝障板作成圆柱面，容易在障板上下两端将几百根金属条拉紧，保证障板有固定不变的圆柱面形状。这就是单枪三束彩管屏幕玻璃和隙缝障板作成圆柱面在结构上的原因。但是柱面屏幕比球面屏幕抗大气压力差，所以柱面屏幕玻璃比球面的制造困难些。
柱面荧光屏对来自屏幕上方的外界光线反射到屏幕的下方，因此柱面荧光屏不易受外界光线的干扰，可以提高图象的对比度。而球面荧光屏把外界光线反射到屏幕的前方，即直接反射到收看者的眼睛，不但使图象对比度下降，而且会引起观众眼睛疲劳。柱面荧光面很接近平面，又作成方角，这不但具有宽阔的视觉，而且图象由屏面引起的失真比球面屏小得多，因此用它作成的电视机所显示的画面真实感较强。
由于单枪三束彩管的荧光屏上涂复几百组垂直的红、绿、蓝荧光粉条，它对应的分色板上有几百条垂直隙缝。当因某种原因使电子束在垂直方向发生打偏的话，它仍然打在各自对应的荧光粉条上。地磁场会对电子束产生一种轻微的垂直拉力，使电子束在垂直方向发生微小的偏移，同样电子束也还能打在各自对应的荧光粉条上。显然，单枪三束彩色显象管在保证色纯度上显示其独特的优点，使三条电子束的会聚调整也比较简单。
通过对管子三个基本部件结构和功能的介绍，整管的工作原理就容易理解了。R、G、B三个阴极受电视信号调制后发出电子束，通过电子发射和电子聚焦系统后，使三条电子束聚得十分细，再经过电子会聚系统内外会聚板之间的电压差，使两条边束逐渐向中束靠拢，通过精密设计使三条电子束正好相交在障板中的隙缝处。通过偏转线圈所产生的偏转磁场及安置在管颈上的动会聚调节附件，使三条电子束扫描过程中始终相交会合在隙缝障板的隙缝处。因为三条电子束通过隙缝时入射角不同，可使三条电子束命中在各自所对应的荧光粉条上。由于打在屏上粉条的每个小单元上三束电流不一样，每个小单元就发出不同亮度和不同色度的光，从而组成一幅幅鲜艳夺目的彩色图象，利用人眼的视觉暂留作用，在屏幕上观赏到有意义的彩色节目。（邹家祥）