Você o conhece como "tubo de imagem"; é o tubo de raios catódicos (CRT) em um aparelho de televisão, em um monitor de computador, em displays de radar e em equipamentos de teste como osciloscópios. Imagens são produzidas na tela pelo movimento de um feixe de elétrons dentro de um vácuo de vidro que atinge uma superfície revestida de fósforo, emitindo luz visível.
Um tubo de raios catódicos é um grande tubo de vidro com uma seção de pescoço estreito que se alarga para uma área de tela larga, quase plana. Dentro do pescoço do tubo há um conjunto que produz um fluxo de elétrons. Conexões elétricas para esses componentes internos são feitas através de pinos metálicos que se estendem pela parte traseira do pescoço do tubo, geralmente em formação circular. O interior do tubo é um vácuo.
Semelhante a tubos de vácuo eletrônicos pequenos típicos, o tubo de imagem contém um filamento (um "aquecedor"), que aquece um "cátodo" que emite um fluxo de elétrons carregados negativamente. Parte deste conjunto do "canhão de elétrons" inclui um anel metálico (um "ânodo"), que tem carga positiva. Isso atua para focalizar e acelerar o fluxo de elétrons em um feixe estreito. O canhão de elétrons está localizado no "pescoço" do tubo de raios catódicos.
À medida que o feixe de elétrons atravessa o vácuo interno do tubo de imagem a partir do canhão de elétrons, ele atinge a superfície interna plana do tubo. Esta superfície é revestida com um tipo de fósforo. Quando o fósforo é atingido pelo feixe de elétrons, ele é excitado e emite luz visível.
Para mover o feixe para a esquerda e direita (horizontalmente) e para cima e para baixo (verticalmente) a fim de criar imagens, o feixe deve ser direcionado. O feixe de elétrons pode ser desviado por um campo elétrico ou magnético. Nos tubos de raios catódicos de TVs e monitores de computador, o feixe é movido sobre a tela de exibição por um conjunto de bobinas chamado "yoke" que desliza sobre o pescoço do tubo de imagem e fica logo após o ponto de saída onde o feixe deixa o canhão de elétrons. Um conjunto de bobinas no yoke controla o movimento horizontal e o outro o vertical. No caso do tubo de raios catódicos de um osciloscópio, placas metálicas são construídas dentro do tubo para afetar eletrostaticamente a varredura do feixe, em vez de um yoke externo.
As coisas ficam mais complicadas ao lidar com cor. Tubos de raios catódicos coloridos têm três canhões de elétrons para atingir fósforos vermelho, azul e verde, respectivamente. Combinações destes produzem todas as cores na tela. Cada canhão é ajustado para atingir seu fósforo de cor associado. Uma "máscara de sombra" é uma grade com minúsculos orifícios montada dentro do tubo de imagem perto da tela para impedir que elétrons atinjam o fósforo de cor errada. Todo um conjunto de outros circuitos externos ao tubo de raios catódicos é necessário para a convergência adequada de cor.
Tubos de raios catódicos existem desde a invenção da televisão e foram tremendamente melhorados ao longo dos anos. A tecnologia de estado sólido, no entanto, trouxe novos dispositivos que substituem os grandes, volumosos e perigosos tubos de imagem e sua necessidade de energia de alta tensão. Telas planas de estado sólido estão rapidamente substituindo tubos de raios catódicos em televisões e monitores de computador. Mas o CRT desempenhou um papel vital na longa história do desenvolvimento da televisão e dos computadores.
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