顯像管（英語：Picture tube），亦稱陰極射線管（英語：Cathode 射線 tube，縮寫CRT），又稱布勞恩管，是一種用于顯示系統的物理儀器，曾廣泛應用于示波器、電視機和顯示器上。它是利用陰極電子槍發射電子，在陽極高壓的作用下，射向熒光屏，使熒光粉發光，同時電子束在偏轉磁場的作用下，作上下左右的移動來達到掃描的目的。
1897年德國斯特拉斯堡大學的布勞恩（Braun）發明了布勞恩管，它是基于陰極射線與物質相互作用產生熒光的原理工作的。20世紀20年代以后，人們開始利用CRT進行電視接收裝置的具體實驗研究。早期的顯像管僅能顯示光線的強弱，展現黑白畫面。1938年德國人弗萊切（W. Fleching）提出三槍三束彩色顯像管設想，獲得了彩色顯像管專利。彩色顯像管具有紅色、綠色和藍色三支電子槍，三支電子槍同時發射電子打在熒幕玻璃上磷化物上來顯示顏色。1950年3月29日，美國首次研制出世界上第一只三槍三束彩色顯像管，并很快進入實用階段。從1998年開始索尼、三星電子、LG等許多公司都先后推出了真正平面顯像管，這種顯像管在水平和垂直兩個方向上實現真正的平面。截至21世紀初，LCD在VDT領域大規模地取代了CRT。
顯像管按屏幕表面曲度可分為球面管、平面直角管、柱面管等，按顯示顏色可分為黑白顯像管、彩色顯像管等，主要由電子槍（Electron Gun）、偏轉線圈（Deflection coils）、蔭罩（Shadow mask）、熒光層（Phosphor）及玻璃外殼等部分組成。由于它笨重、耗電且較占空間，不適合用于便攜設備，而且使用材料多，已很難壓低生產成本，等離子顯示器等平面屏幕發展后就開始式微。陰極射線管的市場剩下極重視色彩表現、需要極高反應速度及低溫環境下、甚至是復古游戲等特殊用途。不過2000年代起，幾乎被輕巧、省電且省空間的液晶顯示器（LCD）完全取代。
發展歷史
早期發展
陰極射線是由朱利葉斯·普呂克（Julius Plücker）和希托夫（Johann Wilhelm Hittorf）發現的。希托夫觀察到一些未知射線從陰極（負電極）發出，可以在管子發光的壁上投下影子，表明射線是直線傳播的。1890年，亞瑟·舒斯特（Arthur Schuster）證明陰極射線可以被電場偏轉，威廉·克魯克斯（William Crookes）展示了它們可以被磁場偏轉。1897年，湯姆孫（J. J. Thomson）成功測量了陰極射線的質荷比，證明它們由比原子更小的負電荷粒子組成，即已被愛爾蘭物理學家喬治·約翰斯通尼（George Johnstone Stoney）在1891年命名為電子的第一種“亞原子粒子”。CRT的最早版本被稱為“布勞恩管”，是由德國物理學家費迪南德·布勞恩（Ferdinand Braun）于1897年發明的。這是一種冷陰極二極管，是克魯克斯管的改進，配有涂有磷的屏幕。在布勞恩管誕生后，巴西物理學家維納爾（Auteur Rudolph Berthold Wehnelt）又于1903年發明了氧化物陰極，并制作了使用氧化物陰極的CRT管。該發現使電子發射所需的電壓從以前高達10萬伏降低至幾百伏，是CRT發展史上最重要的進步之一。1906年布勞恩的助手迪克曼和格拉克用這種陰極射線管來顯示線條和字母，這是最早的電子顯像管。
1908年德國的斯溫頓（A.A.Campbell-Swinton）發表了《電視圖像距離》的論文，指出電視可以運用照相制版印刷原理，使陰極射線可以上下左右移動，因而在熒光上亦有移動的光點出現。1911年，斯溫頓再度指出，真空管的陰極射線照射在熒幕背后，經過電容器的作用可以使得掃描的電路將光波傳送出去。這一理論成為今天電視技術原理的基礎。同年，俄羅斯圣彼得堡大學教授羅律格研制成功了世界上第一個電子束顯像管電視實用模型，并成功地顯示了第一幅簡單的電視圖像。
多樣化階段
1929年，瓦爾迪米爾（Valdimir K. Znorykin）演示了全電子電視系統，該系統使用了稱為Kinescope（顯像管）的帶靜電聚焦的高真空CRT。從此以后，CRT開始用于電視系統最初，電視顯示的畫面都是黑白的，1930年開始電視播送，1938年德國人弗萊切（W. Fleching）提出三槍三束彩色顯像管設想，獲得了彩色顯像管專利。
20世紀30年代后，二次大戰的爆發以及電視的正式播放促進了CRT的發展，特別是批量生產技術的提高。到1939年，CRT年產量已達到5萬支。到1944年底，每年的生產量已達2百萬支。
1950年3月29日，美國無線電公司實際上展出兩只彩色顯像管。美國RCA發明了蔭罩式彩色CRT，CRT用于彩色電視機，使彩色電視飛速發展。該公司主席大衛·沙諾夫（David Sarnoff）宣布“我們已踏上電視新紀元的門檻——彩色電視時代”。
1951年美國開始在國內試播全電子式彩色電視節目。在此后的近半個世紀，隨著彩色電視以及計算機的發展和普及，彩色顯像管和顯示管的產量不斷提高，性能不斷改善而逐步成為CRT中應用最為廣泛的器件。在近半個世紀內，彩色顯像管和顯示管的主要進步有：蔭單式彩色顯像管的地位被確認；白會聚技術的成熟；黑底技術的應用；熒光屏形狀改進；蔭罩節距的細化。
廣泛應用階段
1958年，當時被稱為“國營成都電子管廠”的紅光電子管廠建成投產，誕生了新中原地區第一支黑白顯像管、第一支投影顯像管、第一支有電子工業“原子彈”之稱的彩色顯像管。同年，中國第一臺電視機制造成功，開始播送黑白電視，并建立了相應的電視工業。1964年，該廠生產出新中國第一支批量生產的黑白顯像管。又過了兩年，李鐵錘擔任彩色顯像管突擊隊隊長，試制出中國首支有著“電子工業核航彈”之稱的彩色顯像管。1968年10月，索尼在日本市場推出“特麗瓏”電視機KV-1310，其是首次在顯像管（CRT）電視機中使用了單槍三束管，使CRT顯示技術的畫質有了巨大飛躍。
早期計算機主要采用繪圖儀、打印機這類硬拷貝進行信息顯示與記錄。隨著邊看輸出信息，邊給計算機發指令這類操作的普遍化，視頻顯示終端（Visual Display Terminal，VDT）從1970年開始迅速得到普及。用于顯示的彩色CRT稱為彩色顯示管（Color Display Tube，CDT），而用于彩色電視機的彩色CRT稱為彩色顯像管（ColorPictureTube，CPT）。1972年RCA（RCA）研制成功白會聚顯像管；為解決顯像管易破裂問題，1982年，各國專家經過多年努力，生產出曲率半徑大于2000mm的所謂平面直角顯像管。
從1998年開始，索尼、三星電子、LG等許多公司都先后推出了真正平面顯像管，這種顯像管在水平和垂直兩個方向上實現真正的平面。截至21世紀初，LCD在VDT領域大規模地取代了CRT。
基本結構
CRT顯像管即陰極射線管，是CRT顯示器的核心部件，主要由5部分組成，分別是電子槍（Electron Gun）、偏轉線圈（Deflection coils）、蔭罩（Shadow mask）、熒光層（Phosphor）及玻璃外殼。
電子槍
電子槍是CRT的心臟部分，它的作用是產生電子束，進行強度控制，聚焦及加速電子。電子槍電子透鏡示意圖如圖所示。它共有三個靜電透鏡，第一個由陰極（K）、控制極（G1）和屏蔽極（G2）組成的會聚透鏡，1第二個是由屏蔽極（G2）和左邊的第二陽極（G3）組成的預聚焦透鏡，第三個是由聚焦極（G4）和右邊的第二陽極（G5）組成的主聚焦透鏡。
燈絲因通過電流而發熱，利用熱輻射使陰極加熱而發射電子。若讓陰極接地，控制極加負幾十伏電壓，陽極加正幾千伏甚至幾萬伏電壓則在電子槍內各極之間構成電場。電子在正電場內加速運動，電子通過電子槍內的電場，會聚于一個軸線，截面成一點即焦點。為了改善聚焦特性，通常在陽極（G3、G5）與控制極（G1）之間增加一個簡形電極（G2），它對陽極和控制極之間的電場起隔離屏蔽作用，通常稱之為屏蔽極（又稱第二柵極），為了使電子束在屏面上有很好的聚焦特性，并產生高亮度的光點，又將陽極一分為二，并在此極間加人一個聚焦極（G4），構成了一個具有五個極的電子槍。其中聚焦極和控制極可以分別調節互不影響。
各電極電勢分布使電場對于電子的會聚聚焦控制與光學中透鏡對光線的控制十分類似，故通常稱為電子透鏡。
偏轉線圈
偏轉線圈的功能是控制電子束掃描。電子槍內陰極射出的電子形成的電子束，不受外力作用時，在高壓電場作用下，沿直線獲得高速后射向熒光屏，在屏幕中心產生一個亮點。為了使電子束能到達熒光屏各個部位，能進行左右上下的掃描，形成光柵，必須使電子束偏轉才行。顯示器中采用偏轉線圈有電流通過時產生偏轉磁場的方法，使電子束偏轉。
蔭罩
蔭罩是顯像管的造色機構，它是安裝在熒光屏內側的上面刻有數十萬個孔的薄鋼板。而蔭罩孔的作用在于保證三個電子共同穿過同一蔭罩孔，準確地激發熒光粉使之發出紅綠藍三色光。
熒光屏
熒光屏是由在屏面玻璃的內表面所沉積的熒光粉膜而形成。熒光粉受高速電子的轟擊而發光，其發光的亮度除了與熒光粉的發光效率有關外，還與電子束電流的大小和轟擊熒光粉的電子速度有關。
熒光粉膜在電子束轟擊下而發光，停止轟擊后亮度并不立即消失，而是逐漸暗下來。熒光粉的這種特性稱為余輝特性。不同熒光粉的余輝時間不同，按余輝時間的長短可將顯像管分成短余輝（小于1ms）、中余輝（1~100ms）和長余輝（大于100ms）的三類。余輝時間越長，對刷新速度的要求就越低，顯像管所顯示的圖像也越穩定。但太長了會造成圖像的重疊，影響觀察效果。彩色顯示器所用的顯像管一般為中余輝的。
熒光粉膜上加鍍的薄層鋁膜，還可將熒光粉向管內所發的光反射向管外，以增加熒光屏的發光亮度。
玻璃外殼
對CRT用玻殼所要求的主要特性包括耐氣壓強度、較高的X射線吸收率以及光透射率。
玻殼內部為真空，外部承受一個大氣壓，玻殼中必然會產生應力，應力中既有壓應力又有拉應力，其分布及大小取決于玻殼的形狀。顯示屏部分與喇叭口部分幾乎全部受壓應力，而以顯示屏側壁為中心的區域受拉應力。拉應力對于玻璃破壞強度高，壓應力對于玻璃破壞強度低，因此應對顯示屏側壁區加以注意并采取相應的對策。一般要用預加拉應力的鋼圈從外部將顯示屏側壁緊，由此減低拉應力。
在CRT中，蔭罩及玻璃受高壓加速的電子碰撞會產生取決于陽極電壓及電流的X射線。為使X射線被玻璃充分吸收，玻璃材料一般應采用含PbO、SrO、ZnO及BaO的鉛玻璃，這樣透過顯示屏的X射線就會低得多。
工作原理
CRT顯像管使用電子槍發射高速電子，經過垂直和水平的偏轉線圈控制高速電子的偏轉角度，最后高速電子擊打屏幕上的磷光物質使其發光，通過電壓來調節電子束的功率，就會在屏幕上形成明暗不同的光點形成各種圖案和文字。
彩色顯像管屏幕上的每一個像素點都由紅綠藍三種涂料（紅粉、藍粉、綠粉）組合而成，由三束電子束分別激活這三種顏色的磷光涂料：只有紅槍的電子束激發紅粉則發紅光，只有藍束激發藍粉則發藍光，只有綠束激發綠粉則發綠光；以不同強度的電子束調節三種顏色的明暗程度就可得到所需的顏色，這非常類似于繪畫時的調色過程。若三束電流均為零（熒光屏未被激發），則屏幕呈黑色。
技術參數
像素、分辨率：像素、分辨率像素是指屏幕能獨立控制其顏色與亮度的最小區域。分辨率是指顯示器屏幕的單位面積上有多少個基本像素點。他們是圖像清晰程度的標志，也是描述分辨能力大小的物理量。對于電子顯示器件，常用單位面積上的掃描線數和兩光點之間的距離來表示分辨率。它們取決于場頻和行頻的組合，可用X方向（行的點數）和Y方向（一屏多少行）來表示，如640×480、800×600、1024×768及1280×1024等。
點距：點距是指蔭罩板上兩個最接近的同色熒光點之間的直線距離。點距是顯像管最重要的技術參數之一，它的單位為毫米。點距越小越好，點距越小，顯示器顯示圖形越清晰，顯示器的檔次越高。用顯示區域的寬和高分別除以點距，即得到顯示器的垂直和水平方向最多可以顯示的點數。
柵距：柵距是指陰柵式顯像管平行的光柵之間的距離。采用柵蔭式顯像管的好處有兩點，一是顯像管長時間工作柵距不會變形，使用多年不會出現畫質的下降；二是蔭柵式設計可以透過更多的光線，能夠達到更高的亮度和對比度，令圖像色彩更加鮮艷，通真自然。
刷新頻率：刷新頻率是指顯示屏幕刷新的速度，它的單位是赫茲。刷新頻率越低，圖像閃爍和抖動得越厲害，眼睛觀看時疲勞得越快；刷新頻率越高，圖像顯示就越自然、越清晰。刷新頻率又分水平刷新頻率和垂直刷新頻率。水平刷新頻率又叫行頻，它是顯示器每秒內水平掃描的次數，單位是千赫茲；垂直刷新頻率也叫場頻，單位是赫茲，它是由水平刷新頻率和屏幕分辨率所決定的，表示屏幕的圖像每秒鐘重復描繪多少次，也就是每秒鐘屏幕刷新的次數。
帶寬：帶寬是指每秒鐘電子槍掃描過圖像點的個數，以兆赫茲為單位。帶寬越高則表明了顯示器電路可以處理的頻率范圍越大，顯示器性能越好。高的帶寬能處理更高的頻率，顯示的圖像質量更好。帶寬的計算公式為：帶寬=水平分辨率×垂直分辨率×最大刷新頻率×1.5，如一臺顯示器它支持1024×768×85，那么它的帶寬就是。
屏幕尺寸和最大可視面積：屏幕尺寸指顯像管的實際屏幕尺寸，最大可視面積指顯像管的屏幕顯示的可見圖像部分的面積。屏幕大小通常以對角線的長度衡量，以英寸為單位。一般顯示器的最大可視面積都會小于屏幕尺寸，譬如15英寸顯示器的最大可視面積為13.8英寸。
色溫：顯示器上一般都會提供色溫調節功能，這是由于不同地區的人眼睛對顏色的識別略有差別，所以在不同地區銷售的顯示器都要將顏色調節到適合這一地區的人使用，調節色溫就是為了完善這些功能。
亮度：亮度是指顯示器熒光屏上熒光粉發光的總能量與其接受的電子束能量之比。所以某一點的光輸出正比于電子束電流、高壓及停留時間三者的乘積。亮度是控制熒光屏發亮的等級。
對比度：對比度是指熒光屏畫面上最大亮度與最小亮度之比。一般顯示器最起碼應有30：1的對比度。
灰度：在圖形顯示方式中，灰度是指一系列從純白到純黑的陰影。
余輝時間：熒光屏上的熒光粉在電子東停止轟擊后，其光輝并不會立即消失，而是要經歷一個逐步消失的過程，在這個過程中觀察到的光輝被稱為余輝。
類型
按屏幕表面曲度劃分
球面管
最初的顯示器，顯像管的斷面就是一個球面，早期的14英寸彩色顯示器，基本上都是球面的。采用球面顯像管的顯示器，在水平和垂直方向都是彎曲的，圖像也隨著屏幕的形態彎曲。這種顯示器有很多弊端：球面的彎曲造成圖像嚴重失真，也使實際的顯示面積比較小，彎曲的屏幕還很容易造成反光。
平面直角管
為了減小球面屏幕特別是屏幕四角的失真和顯示器的反光等現象，顯像管廠商進行了不少改進，到1994年誕生了“平面直角顯像管”。所謂“平面直角顯像管”，其實還遠不是真正意義上的平面，只不過其顯像管的曲率相對球面顯像管比較小而已，其屏幕表面接近平面，曲率半徑大于2000毫米，且四個角都是直角。由于生產工藝及成本與普通球面管相差不大，所有顯示器廠商先后都停止生產球面顯示器，轉而推出了使用平面直角顯像管制造的顯示器，平面直角顯像管迅速取代了球面顯像管。人們所使用的大部分顯示器，包括14英寸顯示器和大多數的15、17英寸及以上的顯示器，都屬于這種平面直角顯示器。平面直角顯像管，使反光現象及屏幕四角上的失真現象，配合屏幕涂層等新技術的采用，顯示器的顯示質量有了較大提高。
柱面管
柱面顯像管采用蔭柵式結構，它的表面在水平方向仍然略微凸起，但是在垂直方向上卻是筆直的，呈圓柱狀，故稱之為“柱面管”。柱面管由于在垂直方向上平坦，因此比球面管有更小的幾何失真，而且能將屏幕上方的光線，反射到下方而不是直射入人眼中，因而大大減弱了眩光。柱面顯像管，主要分兩大類：索尼的特麗瓏和三菱集團的鉆石瓏。
純平管
傳統CRT顯示器顯像管，從球面顯像管到平面直角顯像管（FST），再到柱面顯像管，弧度已經越來越小，柱面管已實現了垂直方向的零弧度，算得上是一代比一代進步。但上述這些顯像管，依舊沒有達到完全的平面，因此，所顯示的畫面或多或少都會有一點變形和扭曲，依然不夠令人完全滿意。一些純平顯像管的出現，使傳統CRT顯示器終于走上了完全平面的道路。與柱面管只是兩強相爭不同，其推出純平顯像管技術的廠商有不少。
短頸管
由于一般的顯像管中電子束的偏轉角度不能太大，否則會帶來難以矯正的失真，使得顯像管的長度和屏幕尺寸是成正比的，所以大尺寸的顯像管也不得不做得比較長，導致顯示器機身龐大。
標準顯示器的顯像管要求電子束從一側偏向另一側的角度不能大于90度，這使得顯示器的厚度至少要與屏幕的對角線一樣長，對于17英寸以上的顯示器來說，更大的可視面積也就意味著更厚的機身和更大的體積、重量。為顯示器“減肥”的一個方法就是采用短型顯像管（ShortDepth），其核心在于廣角偏轉電感線圈技術，它能令電子束的最大角度達到100度或更高一點，這樣在較近的距離內就可以實現電子束的完全覆蓋，從而縮短顯像管以至機身的厚度。這種方法能把顯示器減小大約兩英寸的厚度，這就意味著19英寸顯示器占用的桌面面積與17英寸一樣，17英寸顯示器占用的面積與15英寸一樣，而且新一代顯像管使屏幕在亮度、對比度和聚焦方面比以前都有進步，觀賞起來也更加舒適，雖然在點距上有微乎其微的差距，但肉眼不會察覺，應該說總體上這是一個不小的改進了。此外在顯像管的電子槍末端使用更小的部件來取代原有部件，還能使顯示器減小大約一英寸的厚度。
按顯示顏色劃分
黑白顯像管
黑白顯像管是黑白電視機的終端顯示器件，它將黑白亮度不同的視頻信號轉換為黑白圖像的一種高度真空（玻璃外殼）的電—光器件。其結構包括管頸、圓錐和屏幕三個部分。
彩色顯像管
彩色顯像管分蔭罩色點式三槍三束管，障板色條式單槍三束管，長方槽形障板色條式三槍三束管和單槍三束管幾種。是在真空的狀態下，電子束激發涂在玻璃屏上的熒光粉而發光。通過器件把電能轉化為光能的形式，其過程是用電信號控制陰極發射出的電子，并把電子聚焦成電子束經偏轉后射到熒光粉上，把視頻信號轉變成光信號。彩色顯像管的電子束是受選色機構制約的，用電子束可以激發它們所對應的熒光粉條，使熒光粉受激發發光而再現彩色圖像。
按掃描方式劃分
單頻顯像管
單頻顯像管指只有一種顯示頻率的單色/彩色顯示器。這種顯示器出廠后，其掃描頻率不可更改。
多頻顯像管
多頻顯像管指具有兩種或兩種以上顯示頻率的單色/彩色顯示器。這種顯示器的顯示頻率可以隨意更改。
按輸入信號劃分
數字顯像管
數字顯像管指顯示器的輸入端的接口信號是數字信號的單色/彩色顯示器數字接口是LCD顯示器接口的發展方向。
模擬顯像管
模擬顯像管指顯示器的輸入端的接口信號是R、G、B這3路模擬信號，從理論上講，它可以顯示出無窮多色彩。
復合視頻信號顯像管
復合視頻信號顯像管指顯示器的輸入端的接口信號包括色度、亮度和同步信號的混合視頻信號（用一根視頻信號線傳輸）。
其他
采用投影式CRT可以擴大顯示屏幕。投影監視器的基礎是采用三支不同顏色的單色CRT，即作為三基色的紅、綠、藍顯像管，通過同步機構來完成彩色圖象的顯示。所有三支CRT通過光學系統投射到同一屏幕上。
投射方式可分兩種，一種是前投式，這時CRT發出的光向前投到球面屏幕上，經屏幕反射后為人眼所接收；另一種是背投式，這時CRT發出的光投射到屏幕背面，透過屏幕為人們所見。背投式CRT和屏幕制成一體，而前投式CRT和屏幕是分離的。
純平顯像管又稱鏡面顯像管，其屏幕外表面達到了完全平面化。純平顯像管消除了傳統顯像管圖像顯示失真的現象，色彩也更為的鮮艷。
與其他技術的對比
與LCD對比：CRT顯示器在響應時間上具有絕對優勢，但屏幕空間均勻性和獨立性較差；相比于CRT顯示器，LCD顯示器具有更小的體積，更低的功耗和熱量產生以及較高的亮度和較好的空間均勻性和獨立性，但是響應時間偏慢，而且相鄰兩幀圖像之間獨立性較差。這些測試結果表明，CRT顯示器仍然在高動態特性視覺刺激顯示中占據優勢，而LCD顯示器可以用于呈現對空間亮度一致性和空間的獨立性要求高，但對響應速度要求不高的視覺刺激。
與等離子對比：由于等離子的各個發光單元的結構完全相同，因此不會出現顯像管常見的圖像幾何畸變。等離子亮度非常均勻，沒有亮區和暗區。因為光線就是在屏幕上產生的，而不是投射上去的，整個屏幕的聚焦成像更為穩定可靠，表面的平直也使大屏幕邊角處的失真得到徹底改善。每個離子管作為一個像素，通過改變充電的電壓和強度由這些像素的明暗和顏色變化組合，產生各種灰度和色彩的圖像，與顯像管發光相似。
在CRT上，刷新率取決于分辨率，兩者都最終受限于CRT的最大水平掃描頻率。運動模糊還取決于熒光粉的衰減時間。對于給定的刷新率，熒光粉衰減得太慢可能會導致圖像模糊或運動模糊。實際上，CRT的刷新率受到160Hz的限制。
CRT顯示器在輸入延遲方面仍然可以勝過LCD和OLED顯示器，CRT顯示器通常使用VGA，提供可以直接饋送到CRT的模擬信號。設計用于CRT的顯卡可能具有RAMDAC來生成CRT所需的模擬信號。此外，CRT顯示器通常能夠以多種分辨率顯示清晰的圖像。憑借這些原因，盡管CRT顯示器笨重、沉重且會發熱，但它們有時仍被PC游戲玩家所青睞。
CRT的掃描方式
電子束經過偏轉系統，在磁場（或電場）的作用下它將產生偏轉，不同的偏轉信號在熒光屏上留下不同光點軌跡，形成各種不同的圖像。不同的掃描偏轉系統在形成圖像的原理上亦有所不同。常用的掃描偏轉技術有光柵掃描、隨機掃描，徑向掃描等，不同的掃描偏轉技術形成圖像的方式亦是不同的，這里只介紹光柵掃描。
光柵掃描是控制電子束按某種光柵形狀進行的、順序的固定的掃描。掃描信號不隨顯示的字符或圖像的不同而發生變化。字符或圖像的形成是靠Z軸信號控制光點的亮度來形成的。為了工藝上和生產上的方便，顯示器常采用與電視系統一致的矩形光柵，矩形光柵掃描可分為逐行掃描光柵和隔行掃描光柵兩種，二者的基本原理相似。
逐行掃描
在XY兩對偏轉線圈中分別接通行、場鋸齒波掃描電流，同時產生水平方向和垂直方向的偏轉磁場，在兩個偏轉磁場的共同作用下，電子束就在CRT的熒光屏上作勻速直線掃描，一行緊跟一行的掃描方式稱為逐行掃描。
隔行掃描
所謂隔行掃描方式是將一幀圖像分成兩場進行掃描（從上至下為一場）。第一場掃出光柵的第1、3、7等的奇數行，第二場掃第2、4、等的偶數行。把掃奇數行的場稱為奇數場，掃偶數行的場稱為偶數場。這樣每一幀圖像需要經過奇、偶兩場掃描才能將所有圖像元素全部掃完。假如每秒傳送25幀圖像，那么每秒掃描需50場，即場頻為50Hz就不會產生亮度閃爍現象了。
隔行掃描方式引用了幀頻的概念（fF），由于幀掃描周期將是場掃描周期的二倍TF=2TV，故fF=1/2fV，隔行掃描幀頻下降為場頻的一半，同樣行掃描頻率也減低到逐行掃描的一半，結果使信號頻寬減少一半，但每幀畫面的掃描總行數是兩場掃描行數之和，即與逐行掃描時相同。這樣隔行掃描既保持了逐行掃描的清晰度，又達到了降低圖像信號頻帶寬的目的。隔行掃描的行結構要比逐行掃描的復雜一些。
影響
吸附塵埃
彩色顯像管熒光屏上有兩萬伏以上的高電壓。屏幕尺寸越大，屏幕上加的電壓越高。如此高的屏幕電壓要產生靜電感應，使屏幕玻璃的外表面也帶電荷。由于電視機要耗散功率，本身是個熱源，就會加速電視機周圍空氣中塵埃的對流，使電視機周圍的塵埃更為活躍。而靜電有吸附小顆粒塵埃的作用，使空氣中的塵埃吸附在熒光屏玻璃上，或吸進電視機。屏幕上的塵土會降低電視圖像的亮度、清晰度和明暗對比度。吸入電視機芯內的塵土，阻礙電子元器件正常散熱，甚至引起電極之間漏電或短路，使電視機不能正常工作。
影響健康
熒光屏上的靜電感應效應還會影響人體固有的電流和磁場，從而破壞人體的生態平衡，造成神經系統和心血管系統功能失調等，有礙人體健康。
毒性：顯像管的生產過程中使用的材料也可能具有一定的毒性。例如，彩色顯像管生產過程中需要使用到氧化鉛、氧化釔等重金屬材料。
電離輻射：顯像管中的電離輻射主要來源于其內部的X射線。這些X射線是由于陰極射線管工作時，電子撞擊熒光屏而產生的。根據研究，顯示器產生的X射線能量和強度與陰極射線管的電壓和管電流成比例，大部分X射線被熒光屏前的加厚玻璃吸收，只有少部分會泄漏出來。此外，彩色顯像管中還存在調射線輻射的問題。由于分色板的存在，只有30%的電子能夠擊中熒光屏，而其他的大量電子則被分色板吸收，這會產生調射線輻射，并使分色板溫度升高。當陽極高壓上升超過正常值時，會增加調射線的輻射量，造成對人體的傷害。因此，在彩色顯示器中都設有調射線保護或高壓保護電路以防止這種現象。
紫外線：電視機的顯像管放射出一種紫外線，當這種紫外線進入眼睛后會和結膜和眼角膜發生化學反應，進而引起過敏性眼炎。一些對這種紫外線過敏的人或看電視次數過多，時間過長的人都很容易患上這種眼疾。
內爆：顯像管真空性高，表面面積大，不能被刮或受壓，過大的壓力會使玻璃管內爆，引起人員傷亡與財產損失。
電擊：拆卸顯像管時需先切斷電源，然后用絕緣好的導線短路顯像管的高壓接頭與外殼接地端，讓顯像管玻殼構成的高壓濾波電容上積聚電荷充分放電，否則操作時若手觸及則會受到電擊。
回收方法
顯像管（CRT）是電視機的關鍵部件，它約占電視機總重量的60%。隨著經濟的快速發展和社會消費水平的不斷提高，相當一部分家電產品進入報廢期，其中的廢棄顯像管也就成為了電子廢棄物中的重要組成部分。從資源和環境科學角度講，廢舊顯像管具有環境污染性和潛在的資源再生性。比如顯像管含有部分的鉛、汞等重金屬，這些物質一旦進入人類的生活環境，將會嚴重危害人類的健康。在含有危險物的同時，它也是有用的資源，顯像管中玻璃和一些稀有金屬如果能得到充分利用，可大大減少能源消耗。
在顯像管中，熒光屏玻璃和錐管玻璃（含鉛）占的比重超過85%。在回收過程中，屏玻璃不能摻進含鉛的錐玻璃，因此將玻璃分離、清洗后進行回收是顯像管回收處理的關鍵。實踐表明，如果將報廢顯像管的熒光屏和錐管玻璃分開，經處理清洗后，可以再分別循環利用，從而實現變廢為寶，減輕了環境的污染，并且提高了資源利用率。
屏錐分離技術
實現屏錐分離技術可分為物體方法和化學方法兩大類。物理方法有激光切割法、金剛石刀具切割法、電加熱絲分割法、熔融法、熱變形法、整體破碎法；化學方法主要是酸解法。
物理方法
激光切割設備包括自動定位、測量平臺、激光發生器、控制臺、冷卻器等。當CRT被送入激光切割裝置，可以通過測量CRT的大小來選擇合適的切割程序以實現匹配。隨后，CRT被移入切割區域。切割后，操作工人敲下射線管、去除蔭罩，并分類放入容器。
該技術是用一對金剛石切刀割CRT，其切割面整齊，但切割刀較貴，切割時噪聲大，刀具磨損嚴重。由于切割刀具價格品貴、磨損率高經常更換刀具，限制了工業應用的前景。
電加熱金屬絲切割工藝采用一根金屬絲纏繞在顯像管熒光屏玻璃和錐管玻璃結合處的合適位置，然后對金屬絲通電加熱，加熱一段時間后斷電冷卻，冷卻時根據需要采取自然冷卻或吹風強制冷卻，利用玻璃熱脹冷縮的原理和玻璃脆性的特點，使纏繞部位的玻璃產生超過其強度的內應力而斷裂，從而實現兩種玻璃的分離。
熔融法利用熔結玻璃的軟化溫度低于錐玻璃和屏玻璃的特性，將整個玻殼加熱到熔結玻璃的軟化溫度，而此時錐玻璃和屏玻璃還沒有軟化，將顯像管保持一定的傾斜角度，即可實現屏錐的自然分離，該方法的操作時間長，一般需要6~8小時，不利于批量處理。
加熱屏、錐連接處，然后用水迅速冷卻，使屏、錐分開。其優點是分割速度快，簡便；缺點是無法得到完整的管屏、管錐組件，不利于玻璃的分選。
整體破碎法是將取出的CRT玻殼玻璃直接進行整體破碎，采用分選的方式將兩種不同的玻璃分離。但是該辦法可能對玻璃分離的不夠徹底，對熒光粉的收集也造成了困難。
化學方法
酸洗法是利用化學方法進行分割，由于用來封接CRT屏錐玻璃的熔結玻璃是一種可微晶化的低熔點玻璃，較易溶解于硝酸等溶液中。所以可以采用硝酸、有機酸等溶液，通過浸泡或沖洗的方式溶解熔結玻璃，并輔以冷熱沖擊過程實現CRT玻殼玻璃的分離。這種方法的優點是能夠溶解一部分鋅離子、鉛離子，但是廢液會產生二次污染，后續的廢水處理成本高，分離效率低。
玻璃清洗技術
顯像管屏、錐玻璃分離后，需進行下一步的玻璃清洗工序。顯像管清洗的任務是去除玻屏上的熒光粉層，以及玻錐內外表面的石墨層和金屬氧化層等涂層配位化合物。
屏玻璃的清洗
屏玻璃上的熒光粉層是含有汞的有害物體，同時又含有Eu等稀土金屬元素，需要回收處理。熒光粉涂層較薄且與屏玻璃結合不緊密，去除較簡單，可采取干法工藝和濕法工藝兩種路線。干法工藝有高壓氣流噴砂吹洗法、真空抽吸法、高壓空氣沖擊、帶吸收單元的金屬刷等。濕法工藝有超聲波清洗法、酸堿清洗法等方法。
用于噴砂的磨料可以有多種選擇，包括細沙顆粒、小鐵球還可以是塑料顆粒等。例如以柔軟但有棱角的塑料顆粒為磨料的高壓氣流噴砂吹洗法，采用特制的鼓風機在特定的空氣壓力下，將塑料顆粒吹擊玻璃表面，涂層材料被吹落，清洗效果良好，使用后的塑料顆粒在與涂層材料分離后仍可循環使用。噴砂處理后，最終的玻璃產品的邊緣比較光滑，比較方便將來的回收和處理過程。
在吸取CRT面板玻璃熒光粉涂層時，采用真空吸塵器和刷子相結合的干法去除屏玻璃上的絕大多數熒光粉，應安裝空氣抽取和過濾裝置，以防止熒光粉的逸散，并妥善收集熒光粉，剩余少量熒光粉用有機溶液和清水洗去。
屏玻璃被分割成5~10厘米的尺寸，將碎玻璃放在1L的容器里面，加上300ml的清洗劑溶液（蒸餾水或者硫酸）。然后，將容器中含有玻璃和清潔液放置在一個布蘭森超聲波清洗機。每個超聲波清洗試驗在環境條件下，結果顯示，用水清洗時需要20分鐘時間，而濃硫酸則需要10分鐘，但這個方法產生了廢水污染，需要進一步解決。
利用玻璃不耐氫氟酸腐蝕的特點，只需將分離后的屏玻璃浸于氫氟酸中片刻再取出，即可較完全地去除顯像管內外表面的所有涂層配位化合物，但是也產生了廢液，需進一步處理。
錐玻璃的清洗
錐玻璃內外表面都含有石墨層、氧化鐵等涂料，對含鉛玻璃的回收之前，需先去除這些涂層。對于錐玻璃的清洗，同樣也可以采用上述的超聲波清洗法、利用氫氟酸清洗法，高壓空氣流噴砂吹洗法，還有一種方法是不添加任何介質的干磨法。該方法是將與熒光屏分離后的錐玻璃敲碎成手掌大小的碎塊，投入振蕩干磨機內；碎玻璃經過一段時間的振蕩自磨，其表面的復合涂層材料擠壓剝落，玻璃碎裂成較均勻的、大小不規則塊狀，由玻璃輸送機帶入振篩除塵器系統；而剝落的涂層粉塵和極細碎玻璃經吸塵器送入專用除塵設備暫存；靜電粘附在碎玻璃表層的部分涂層粉塵則經振篩除塵器處理后，基本與碎玻璃分離，粉塵被送進除塵設備暫存，碎玻璃則作為產品成為再生鉛玻璃。
市場情況
進入21世紀以后，顯像管的市場份額逐年下降，液晶顯示設備逐漸成為主流。具體到數據方面，以2005年中國為例：
在黑白顯像管方面，2005年黑白顯示管的進口量為303萬只，同比增長278.8%；進口金額為463萬美元，同比下降32.5%。出口量為53萬只，同比下降24.3%；出口金額為512萬美元，同比下降33.9%。其出口量和出口額均大幅下降，表明黑白顯示管國際市場供大于求，價格顯著下降。
在彩色顯像管方面，2005年彩色顯像管進口量為1530萬只，下降38.2%；進口6億美元，下降48.3%。出口598萬件，下降14.2%；出口額2.5億美元，下降24.2%。其進出口額和進出口額大幅下降，表明彩色顯示管市場開始下行。
在顯像管部件方面，2005年顯像管部件的進口量為2.6856億只，同比下降35.2%；出口額為3.2441億美元，同比下降3.2%。進口量的大幅下降和出口額的略微下降表明中國在顯像管部件方面的配套能力逐漸增強。顯像管其他部件的進口額為1.5億美元，同比下降46.6%；出口額為6125萬美元，與2004年持平。真空管部件的進口額為5167萬美元，同比增長12.5%；出口額為517萬美元，同比下降20.5%。
一些行業仍在使用CRT顯示器，因為要替換它們要付出太多的代價、停機時間或成本，暫時沒有替代品可用；一個顯著的例子是航空業。隨著顯示與控制技術的發展，在現代民用航空中，傳統的圓盤機械儀表已被電子儀表所代替，發展成為“玻璃駕駛艙”，并廣泛采用顯示器、控制器以及自動控制技術，采用玻璃駕駛艙的典型的飛機還有B757/767，空中客車A310及MD88等。在駕駛艙顯示控制系統大量采用多個陰極射線管（CRT）顯示器，用以顯示空速及高度等主飛行信息。系統中還采用專門的地圖顯示器，并與飛行管理系統（FMS）相交聯，飛行員可從地圖顯示器上看到飛機計劃航跡以及相關的航路點等導航信息，而這些信息預先規劃并存儲在計算機里。系統引進了綜合告警系統，在中央CRT顯示器上顯示發動機狀態、燃油等信息。
標準規范
2015年9月11日，中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局、中國國家標準化管理委員會發布《黑白顯像管空白詳細規范》，規定了顯像管的絕對最大額定值和典型特性值。
參考資料 >
你每天都看的這個大家伙，你真的了解它嗎？丨世界電視機日.百家號.2023-12-15
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#科學史上的今天# .新浪微博.2023-12-15
微調顯示器的刷新率.nvidia.2024-07-17
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標準號：GB/T 6206-2015.國家標準全文公開系統.2024-06-28
黑白顯像管空白詳細規范.國家標準全文公開系統.2024-06-28