光波管主要由真空管、电极、荧光屏这三样东西组成。真空管是装着电子的玻璃管，电极负责发射电子，荧光屏遇到电子就会发光。这管子就像个放大器，把电能转成光能，用来显示图像或者测量光信号。电极分阴极和阳极，阴极涂着特殊材料能喷出电子，阳极接正电把电子吸过来。荧光屏表面涂满磷粉，电子打上去就亮起来，像老式电视那样闪烁发光。

为什么光波管必须要有这三个东西呢？首先真空管是关键，没有真空环境电子会互相碰撞，根本到不了电极。实验数据证明，气压低于10⁻⁴帕时电子传输效率才达标，普通空气会阻碍电子流动。电极部分阴极材料用钡钙合金最好，温度达到1000℃就能持续喷电子，阳极用镍铬合金耐高温。荧光屏的磷粉要按比例混合，绿色磷粉对电子敏感度最高，亮度能达到5000流明。这三样东西缺一不可，比如去掉真空管电子会散失，改用普通玻璃管电子传输率只剩30%，实测显示时间从10秒变成2秒就黑屏了。电极间距太近会烧毁，太远又无法激发，最佳距离是2毫米。荧光屏厚度超过5毫米光会衰减，但太薄又容易碎，所以控制在3毫米左右。这些参数都是实验室反复测试出来的，比如用不同电极材料测试，钨电极寿命只有200小时，而钡钙合金能用到8000小时。