Consiste en un cátodo que emite electrones y una lente electrónica, y puede emitir un fino haz de electrones con densidad de corriente electrónica ajustable. La Figura 7 muestra una estructura simple de cañón de electrones, superficies equipotenciales interpolares y trayectorias de electrones. Consta de un sistema triodo y una lente bipotencial. El sistema triodo consta de un cátodo, un electrodo de control y un primer ánodo. Estos tres electrodos forman una lente electrónica, que es el sistema de emisión de electrones. El haz de electrones emitido por el cátodo se acelera y converge para formar una sección transversal. Entre el primer ánodo y el segundo ánodo hay una lente cilíndrica doble con radio desigual, que es la lente de enfoque principal. Enfoca la sección transversal en el plano de la imagen (como una pantalla fluorescente o un objetivo) para obtener un punto del haz de electrones con un diámetro más pequeño. La lente principal también puede utilizar una lente magnética.
La Figura 8 muestra el cañón de electrones comúnmente utilizado en los tubos de imagen. El cátodo K utiliza un cátodo de óxido intertérmico y los electrodos de control G1 y G2 controlan la intensidad del haz de electrones. El haz de electrones ingresa a la lente de preenfoque compuesta por G2 y A1 después de cruzar la sección transversal. El haz de electrones divergente converge ligeramente y luego ingresa a la lente principal. La lente principal del tubo de imagen en blanco y negro es una lente potencial única compuesta de A1, A2 y A3 (Fig. 8a) la lente principal del tubo de imagen en color es una lente bipotencial o una lente compuesta de bipotencial y monopotencial (Fig. 8a); 8b). La lente principal enfoca el haz de electrones en un haz fino.
La superficie objetivo del tubo de la cámara es pequeña. Para obtener una alta resolución, se debe utilizar un haz de electrones de barrido más delgado. Por esta razón, a menudo se coloca un diafragma de pequeña apertura en el cañón de electrones. Por ejemplo, en el cañón de electrones de la Figura 7, se coloca un diafragma concéntrico con un diámetro de 20 a 70 micrones en una posición apropiada en el primer ánodo para bloquear el haz de electrones lejos del eje y capturar solo los electrones cerca del eje. y en un ángulo pequeño con el eje; use una bobina magnética larga que actúa como lente de enfoque principal para obtener un haz de electrones más delgado. Algunos tubos de cámara utilizan lentes electrostáticas como lentes principales, pero su rendimiento no es tan bueno como el de las lentes magnéticas.
Los microscopios electrónicos y las máquinas de exposición a electrones requieren cañones de electrones para producir haces de electrones extremadamente finos. El cátodo de este tipo de cañón de electrones suele ser un cono muy puntiagudo, y los más utilizados son alambre de tungsteno en forma de horquilla y cátodos de boruro de lantano.