Bilderør

Bilderør til sort/hvitt-tv og -monitorer

Illustrasjonen til høyre viser et bilderør for bruk i et sort/hvitt-fjernsyn eller en monokrom monitor: Bakerst (nederst til venstre) i den luftomme glasskolben (9) sitter en hul katode (8), som lager en stor, negativ elektrisk spenning; inne i katoden sitter en glødetråd (5), som holder katoden varm. Spenningen og varmen får katoden til å sende ut en «sky» av elektroner (2), som tiltrekkes av en anode i form av et elektrisk ledende belegg av grafitt (6) på innsiden av røret. Denne går gjennom en ledning (14) og en lufttett gjennomføring (7) forbundet med en stor, positiv elektrisk spenning. Ved å variere spenningen på en spesiell styreelektrode (12) kan man regulere hvor mange elektroner som «unnslipper» katoden, og dermed hvor intens elektronstrålen skal være. Katode, glødetråd og styreelektrode omtales under som en elektronkanon.
På sin vei mot skjermen passerer strålen en fokuseringsspole (3), som er montert utvendig på bilderøret i en spolekjerne av jern (11): Magnetfeltet fra denne spolen har samme innvirkning på elektronstrålen som en optisk linse har på lys; når spolen danner et magnetfelt med den rette styrken, fokuseres elektronene til en tynn stråle. Denne fokusering er  grunnen til at skjermen på (spesielt på eldre) billedrør er konveks («buer utover» mot seeren): Strålen er hele tiden fokusert i den samme brennvidden fra fokusspolen, slik at elektronene helst skal tilbakelegge (omtrent) den samme strekning uansett om de sendes mot midten av skjermen eller ut til et av hjørnene.
På den andre siden av fokuseringsspolen sitter fire avbøyningsspoler (1), også montert på utsiden røret: Disse lager et varierende magnetfelt, som avbøyer elektronstrålen i det vannrette og det loddrette plan, slik at strålen kan treffe et vilkårlig punkt på innsiden av skjermen (10). Skjermens innside er forsynt med et tynt lag av et stoff (4), som fluoriserer (dvs. lyser opp) når det treffes av elektronstrålen, slik at hvis strålen er riktig fokusert, vil det skapes et lite, skarpt lysende punkt på skjermen.
En spesielt hjelpekrets i fjernsynet og monitoren sender varierende strøm gjennom avbøyningsspolene, og dirigerer på den måten lyspunktet over hele skjermen, linje for linje, flere ganger i sekundet.

Bilderør for oscilloskop

I et fjernsyn eller en monitor gjengis bildet med regelmessige mellomrom, dvs. de strømmene som sendes igjennom avbøyningsspolene har konstant frekvens: Spolene utgjør derfor en konstant og kjent impedans overfor strømmen - dette er en fordel da det alltid vil være det samme magnetfeltet som skal til for å sende strålen ut til skjermens kanter.
Et oscilloskop skal derimot kunne arbeide ved et stort område av frekvenser. For å unngå å måtte kompensere for den frekvensavhengige impedans i avbøyningsspolene bruker man et elektrisk felt i stedet for et magnetisk, for å avbøye elektronstrålen. Som andre bilderør har røret til et oscilloskop (illustrasjonen til høyre) en elektronkanon (2), hvor strålen (3) bringes i fokus av en fokuseringsspole (4) slik at den avtegner et lite, skarpt punkt på skjermen (5). Det spesielle ved oscilloskopets bilderør er, at de fire avbøyningsspolene er erstattet av fire plateformede elektroder (1). Der elektronikken i et fjernsyn eller en monitor skal generere strøm til avbøyningsspolene, leverer elektronikken til et oscilloskop spenning til rørets fire avbøyningsplater.

Sikkerhet omkring bilderør

Alle bilderør er pumpet lufttomme, slik at elektronene ikke forstyrres eller sprees på veien fra katoden til skjermen. Og som andre ting av glass, knuses de ved kraftige slag eller påvirkninger. Når et bilderør knuses, vil atmosfærens trykk presse glasskårene innover med voldsom kraft; det sies at røret imploderer. De fleste glasskår vil fly forbi hverandre, og fortsette ut i alle retninger med høy fart.
Av samme grunn er glassflaten som danner skjermens forside gjort ekstra tykk - et bilderør som er montert i et apparat vil trenge et direkte slag med en hammer eller tilsvarende for å implodere. Skal man derimot f.eks. bære et bilderør i «løs vekt», bør man bruke sikkerhetsbriller og et kraftig halstørkle slik at øyne og hals (med pulsårer) er beskyttet hvis røret skulle implodere.
Som nevnt er det en stor spenningsforskjell mellom katoden bak og grafittanoden på rørets innside, typisk 10 000 til 25 000 volt: Skal man gjøre service på et apparat med bilderør mens det står på, f.eks. for å justere det, skal man være forsiktig med bilderørets tilkoblinger og delkretsløpene som lager de nødvendige spenningene.
Apparatet bruker transformatorer til å lage disse store spenningene, og kondensatorer for å lagre og jevne ut strømmen. Disse kondensatorene tømmes ikke nødvendigvis så fort apparatet slås av. Man må derfor regne med at det er potensielt dødelig stor spenning til stede i apparatet flere minutter etter at det ble slått av.

Innbrenning

Siden bilderørskjermer har et belegg med fosfor på innsiden, kan det ofte forekomme at bildet «brennes inn» i skjermen hvis den viser det samme over lengre tid, eller det samme bildet vises ofte. Da oppstår et «skyggebilde» som vises selv om selve skjermen viser et annet bilde. Hvor lang tid det tar er avhengig av kvaliteten på fosforen. På noen «billige» skjermer kan bildet «brennes inn» i løpet av kort tid, mens noen dyrere skjermer kan vise det samme bildet i flere dager i strekk uten at det merkes.
Slike problemer oppstår ofte på skjermer som skal vise spesifikk informasjon, som rutetabeller. Det oppstår også på minibanker og skjermer tilkoblet for eksempel overvåkningskameraer.