オシロスコープは、電子銃、偏向システム、蛍光スクリーンの 3 つの部分で構成されています。

オシロスコープは、電子銃、偏向システム、蛍光スクリーンの 3 つの部分で構成されています。

（１）電子銃
電子銃は、高速の多ビーム電子流を生成および形成し、蛍光スクリーンに衝突させて発光させるために使用されます。主にフィラメント F、カソード K、制御極 G、第 1 アノード A1、第 2 アノード A2 で構成されています。フィラメントに加えて、残りの電極の構造は金属円筒であり、それらの軸は同じ軸上に保たれています。カソードは加熱された後、軸に沿って電子を放出できます。制御極はカソードに対して負の電位であり、電位を変更することで、制御極の小さな穴を通過する電子の数を変更でき、つまり、蛍光スクリーン上の光点の明るさを制御できます。スクリーン上の光点の明るさを向上させ、電子ビーム偏向の感度を低下させることなく、現代のオシロスコープでは、偏向システムと蛍光スクリーンの間に後部加速電極 A3 も追加されています。

第一陽極には、陰極に対して数百ボルト程度の正電圧が印加されます。第二陽極には、第一陽極より高い正電圧が印加されます。制御極の小さな穴を通過した電子ビームは、第一陽極と第二陽極の高電位の作用により加速され、蛍光スクリーンの方向に高速で移動します。同性電荷の反発により、電子ビームは徐々に広がります。第一陽極と第二陽極の間の電界の集束効果により、電子は再集合し、一点に収束します。第一陽極と第二陽極の電位差の大きさを適切に制御することで、焦点を蛍光スクリーンにちょうど当て、明るい小さな点を表示することができます。第一陽極と第二陽極の電位差を変えると、光点の焦点を調整する役割を果たします。これがオシロスコープの「フォーカス」と「補助フォーカス」の調整原理です。 3 番目の陽極は、オシロスコープのコーンにグラファイト層をコーティングして形成したもので、通常は高電圧で形成され、次の 3 つの役割があります。(1) 偏向システムを通過した後、電子はさらに加速され、十分なエネルギーを持つ電子がスクリーンに衝突して十分な輝度が得られます。(2) コーンにコーティングされたグラファイト層は、シールドの役割を果たします。(3) 電子ビームがスクリーンに衝突すると二次電子が生成され、高電位 A3 でこれらの電子が吸収されます。これらの電子を吸収します。

（２）偏向システム
オシロスコープの偏向システムは主に静電偏向で、互いに垂直な2対の平行金属板で構成され、それぞれ水平偏向板と垂直偏向板と呼ばれます。それぞれ水平方向と垂直方向の電子ビームの動きを制御します。電子が偏向板の間を移動する場合、偏向板に電圧が印加されておらず、板間に電界がない場合、第2の陽極を離れて偏向システムに入る電子は軸方向に移動し、スクリーンの中央に発射されます。偏向板に電圧がある場合は、偏向板間に電界があり、偏向システムに入る電子は偏向電界の作用により蛍光スクリーンの指定された位置に発射されます。

2 つの偏向板が互いに平行で、それらの電位差がゼロに等しい場合、速度 υ で偏向板の空間を通過する電子ビームは、元の方向 (軸方向に設定) に移動し、蛍光スクリーンの座標の原点に当たります。 2 つの偏向板の間に一定の電位差がある場合、偏向板の間に電界が形成され、電界と電子の運動方向は運動方向に対して垂直になるため、電子はより高い電位の偏向板に向かって偏向されます。 したがって、2 つの偏向板間の空間では、電子はこの点で放物線に沿って接線方向に移動します。 最後に、電子は蛍光スクリーン上の点 A に着地します。これはスクリーンの原点 (0) から少し離れており、この距離は偏向と呼ばれ、y で示されます。偏向 y は、偏向板に印加される電圧 Vy に比例します。 同様に、水平偏向板に DC 電圧を加えると、光の点が水平方向に偏向することを除いて、同様の状況が発生します。

（３）蛍光スクリーン
蛍光スクリーンはオシロスコープの端にあり、その機能は偏向した電子ビームを観察用に表示することです。オシロスコープの蛍光スクリーンの内壁には発光材料の層がコーティングされているため、高速電子が衝突したスクリーン上の場所は蛍光を発します。スポットの明るさは、電子ビームの数と密度、およびその速度によって決まります。制御極の電圧を変更すると、電子ビーム内の電子の数が変更され、光スポットの明るさも変更されます。オシロスコープの使用中は、オシロスコープの蛍光スクリーンに非常に明るい光点を固定することはお勧めできません。そうしないと、蛍光材料のポイントが電子の長期的影響により焼けてしまい、発光能力が失われます。

蛍光スクリーンには異なる蛍光物質が塗布されており、電子の影響によって異なる色と異なる残光時間を示します。通常、緑色の光で一般的な信号波形を観察する場合は残光オシロスコープを使用し、オレンジ黄色光で非周期的および低周波信号を観察する場合は長残光オシロスコープを使用します。写真用オシロスコープの場合、一般的には青色光で短残光オシロスコープを使用します。