전기신호를 형광면에 충돌하는 전자빔의 위치·강도에 따라 변화시켜 가시상(可視像)으로 바꾸는 특수 진공관. 음극선관(陰極線管 ; cathode-ray tube ; CRT)이 라고도 한다.

1897년 독일의 K. F. 브라운에 의해 발명되었으며 가정용 텔레비전 수상관을 비롯해 컴퓨터시스템 단말기용의 문자나 도형의 표시, 오실로스코프·레이더 같은 관측·계측용 전자식 디스플레이디바이스로 가장 널리 실용화되고 있다.

〔구조와 동작〕 가장 일반적인 구조로는 깔때기 모양을 한 유리관(밸브)의 콘부 밑면에 도포(塗布)시킨 형광면과 가는 관 부분(넥) 안에 고정시킨 전자총으로 되어 있다.

전자총은 히터로 가열시킨 음극에서 방출되는 전자를 모아 전자빔을 형성하고 이것을 높은 전압으로 가속하는 동시에 형광면 위에서 가장 가늘게 되도록 집속(集束)하는 작용을 한다.

전자총에서 발생한 전자빔은 필요에 따라 형광면 위의 여러 위치에 도달되도록 임의로 그  진행방향을 굽힌다.

이것을 편향(偏向)이라고 한다.

[그림]에서는 편향을 바깥에 붙인 편향코일로 한 자기장형(磁氣場型)을 이용한 예를 표시했다.

이것은 텔레비전 수상관 등에 널리 채용된 방식이다.

전기장형(電氣場型)의 편향식도 있으나 각기 장단점이 있으며 용도에 따라 사용이 구분된다.

전기장형 편향은 네크관 안에 설치된 수평 및 수직의 두 쌍의 금속판 사이에 각기 전압을 가해 그 사이를 통과하는 전자빔의 진행방향을 비꾸는 것으로서 오실로스코프 등에 채용된다.

형광면은 입사전자빔의 강도에 따라 발광(發光)한다.

발광색이 나 잔광(殘光)시간은 도포하는 형광체 재료에 의존하고 용도에 따라 적당한 것이 채용된다.

〔종류〕 ① 수상관 : 주로 텔레비전 등의 화상 표시를 목적으로 하고, 이에 적합하게 설계·제조되는 음극선관(陰極線管)이다.

[그림]은 흑백텔레비전용 수상관의 대표적인 형태(단면도)이며, 형광면에는 보통 P4가 사용된다.

형광면을 자극하여 빛을 내는 전자빔의 강도는 전자총으로 입력화상 신호전압의 대소에 따라 변화한다.

컬러텔레비전용 수상관도 외형은 거의 같지만 전자총에서 세 개의 전자빔이 발사되며 그 강도가 적·녹·청의 삼원색 화상신호성분에 의해 각기 변화한다.

형광면도 이에 대응하여 각기 적·녹·청으로 발광하는 세 종류의 미소한 형광면을 규칙적으로 다수 교대하여 색깔별로 늘어놓는 것이다(P22라고 한다).

예를 들어 적색 신호성분으로 변화하는 전자빔은 적색이 미소한 형광면에만 닿게 된다.

② 디스플레이관 : 수상관과 거의 같은 외형이지만, 컴퓨터시스템 단말용으로 적당하게 전자총이나 형광면이 설치되어 있다.

③ 오실로스코프관 : 전기신호 등의 파형(波形)관측에 이용되는 오실로스코프 내에 있는 브라운관으로, 수상관 등에 비해 전체적으로 가늘고 긴 형태이다.

전자빔의 편향에는 전기장편향이 이용되며 형광면에는 일반 관측용으로는 시감도(視感度)가 높은 P1·P2·P31 등, 사진촬영용으로는 P11이 쓰인다.

④ 축적관(蓄積管) : 화상신호를 일시적으로 유지·기억해 재생신호를 발신한다.