Eine Elektronenkanone ist eine Baugruppe aus elektronischen Teilen in einer Fernseh- oder Computer-Kathodenstrahlröhre (CRT), die einen Elektronenstrahl erzeugt, um eine Phosphorbeschichtung auf der inneren Glasoberfläche eines Fernsehgeräts oder Monitors zum Leuchten zu bringen. Die Elektronenkanone ist das Herzstück der CRT, die in Fernsehern und Computermonitoren zu finden ist. Es besteht aus mehreren Teilen, darunter eine Elektrode im Inneren der CRT, die einen stark fokussierten Strahl beschleunigter Elektronen erzeugt. Der Strahl erzeugt ein sichtbares Bild auf der Innenseite der großen Glasscheibe. Moderne Flachbildfernseher und Computermonitore verwenden keine Elektronenkanone.
Das Element oder der Glühfaden in einer Elektronenkanone wird erhitzt und auf einer hohen negativen Spannung gehalten. Der Bildschirm einer Fernseh- oder Computerröhre behält ebenfalls eine hohe Ladung bei, aber diese Ladung ist das Gegenteil der Ladung in der Elektronenkanone. Wenn der Glühfaden eine bestimmte Temperatur erreicht, haben die Elektronen genug Energie, um der negativen Spannung zu entkommen und in Richtung des Inneren des Bildschirms zu fliegen oder zu schießen, wodurch die Phosphore beleuchtet werden, die das Glas beschichten. Das einfachste Beispiel für diese Art von Phänomen sind die elektrisch geladenen Teilchen in den Sonnenwinden, die auf die Erdatmosphäre treffen und die Aurora Borealis oder Nordlichter am Himmel zum Leuchten bringen.
Die Elektronenkanone feuert einen fokussierten Elektronenstrahl auf das Glas der CRT. Dieser Strahl muss jedes Pixel auf dem Bildschirm etwa 70 Mal pro Sekunde treffen. Die Oberfläche der Innenseite des Bildschirms ist mit einem phosphoreszierenden Material beschichtet, das beim Auftreffen dieser Elektronen in einer bestimmten Farbe leuchtet. Der Strahl muss einen präzisen Punkt mit genau der richtigen Elektronenfrequenz treffen, um eine bestimmte Farbe auf dem Bildschirm zu erzeugen. Eine Maske sorgt für einen direkten Treffer an einer bestimmten Stelle und sorgt für ein scharfes, klares Pixel auf dem Bildschirm.
Die Leuchtstoffe im Inneren des Bildschirms leuchten nur für den Bruchteil einer Sekunde, sodass der Elektronenstrahl sie ständig auffrischen muss, um sie hell zu halten. Die Elektronenkanone beginnt oben links auf dem Bildschirm und sprüht einen Strahl fokussierter Elektronen von links nach rechts auf den Bildschirm. Auf einem typischen Bildschirm mit einer Auflösung von 800 x 600 muss die Elektronenkanone 800 Mal pro Sekunde oder mehr Elektronen auf 600 Pixel pro Reihe über 75 Reihen strahlen. Magnetfelder helfen, die Elektronen genauer zu den Pixeln zu führen. Wenn diese Elektronen auf das Innere des Fernsehbildschirms treffen, werden sie zu Lichtenergie und verlassen den Bildschirm als Licht.