האוסילוסקופ מורכב מ-3 חלקים: אקדח האלקטרונים, מערכת ההסטה ומסך הפלורסנט.
(1) רובה אלקטרונים
רובה האלקטרונים משמש ליצירת ויצירת זרימת אלקטרונים פולי-קרן במהירות גבוהה, כדי להפציץ את מסך הפלורסנט כדי לגרום לו לפלוט אור. הוא מורכב בעיקר מחוט F, קתודה K, עמוד בקרה G, האנודה הראשונה A1, האנודה השנייה A2. בנוסף לפילמנט, מבנה האלקטרודות הנותרות הם גלילי מתכת, והצירים שלהם נשמרים על אותו ציר. לאחר חימום הקתודה, היא יכולה לפלוט אלקטרונים לאורך הציר; קוטב הבקרה הוא פוטנציאל שלילי ביחס לקתודה, ושינוי הפוטנציאל יכול לשנות את מספר האלקטרונים העוברים דרך החורים הקטנים של עמוד הבקרה, כלומר לשלוט בבהירות נקודת האור במסך הפלורסנט. על מנת לשפר את בהירות נקודת האור על המסך, מבלי להפחית את רגישות הסטת קרן האלקטרונים, אוסילוסקופ מודרני, בין מערכת הסטייה למסך הפלורסנט מתווספת גם אלקטרודת האצה אחורית A3.
מתח חיובי של כמה מאות וולט מופעל על האנודה הראשונה ביחס לקתודה. מתח חיובי גבוה יותר מזה של האנודה הראשונה מופעל על האנודה השנייה. אלומת האלקטרונים העוברת דרך החור הקטן בעמוד הבקרה מואצת תחת פעולת הפוטנציאל הגבוה של האנודה הראשונה והשנייה ונעה במהירות גבוהה לכיוון מסך הפלורסנט. בשל המטען של דחיית אותו מין, קרן האלקטרונים תתפשט בהדרגה. באמצעות אפקט המיקוד של השדה החשמלי בין האנודה הראשונה לאנודה השנייה, האלקטרונים מתקבצים מחדש ומתכנסים בנקודה אחת. שליטה מתאימה בגודל ההבדל הפוטנציאלי בין האנודה הראשונה לאנודה השנייה, אתה יכול לגרום לפוקוס פשוט ליפול על מסך הפלורסנט, מראה נקודה קטנה בהירה. שינוי הפרש הפוטנציאלים בין האנודה הראשונה לאנודה השנייה, יכול למלא תפקיד בוויסות המיקוד של נקודת האור, שהוא עקרון ההתאמה של "הפוקוס" וה"מוקד העזר" של האוסילוסקופ. האנודה השלישית היא חרוט האוסילוסקופ המצופה בשכבת גרפיט שנוצרה, בדרך כלל עם מתח גבוה, יש לו שלושה תפקידים: ① דרך מערכת הסטייה לאחר שהאלקטרונים מואצים יותר, כך שלאלקטרונים יש מספיק אנרגיה כדי להפציץ את המסך ב כדי להשיג בהירות מספקת; ② שכבת גרפיט מצופה בקונוס, יכולה למלא תפקיד מיגון; ③ הפצצה של המסך על ידי אלומת האלקטרונים תייצר אלקטרונים משניים, בפוטנציאל גבוה A3 ניתן לקלוט אלקטרונים אלו. לספוג את האלקטרונים הללו.
(2) מערכת סטיה
מערכת הסטת אוסילוסקופ היא בעיקר סטיה אלקטרוסטטית, המורכבת משני זוגות של לוחית מתכת מקבילה ניצבת הדדית, בהתאמה, המכונה לוחית הסטייה אופקית ולוח סטיה אנכי. לשלוט בהתאמה על תנועת קרן האלקטרונים בכיוון האופקי והאנכי. כאשר אלקטרונים נעים בין לוחות ההסטה, אם אין מתח המופעל על לוחות ההטיה ואין שדה חשמלי בין הלוחות, האלקטרונים שייכנסו למערכת ההסטה לאחר היציאה מהאנודה השנייה ינועו בכיוון הצירי ויירו למרכז המסך. אם יש מתח על לוח ההטיה, ישנו שדה חשמלי בין לוחות ההסטה, והאלקטרונים הנכנסים למערכת ההסטה יירו למיקום המצוין של מסך הפלורסנט בפעולת השדה החשמלי המסיט.
אם שני לוחות הסיט מקבילים זה לזה והפרש הפוטנציאל שלהם שווה לאפס, אזי אלומת האלקטרונים העוברת בחלל של לוחות ההסטה במהירות υ תנוע בכיוון המקורי (מוגדר לכיוון הציר) ו פגע במקור הקואורדינטות של מסך הפלורסנט. אם קיים הפרש פוטנציאל קבוע בין שני לוחות הסיט, אזי לוח ההטיה בין היווצרות שדה חשמלי, השדה החשמלי וכיוון התנועה של האלקטרונים בניצב לכיוון התנועה, כך שהאלקטרונים יוסטו לכיוון צלחת הסיט עם פוטנציאל גבוה יותר. לפיכך, במרווח שבין שני לוחות הסיט, האלקטרונים נעים באופן משיק לאורך הפרבולה בנקודה זו. לבסוף, האלקטרון נוחת בנקודה A על מסך הזרחן, שנמצאת במרחק מה ממקור המסך (0), והמרחק הזה נקרא הסטייה, המסומנת ב-y. הסטייה y פרופורציונלית למתח Vy המופעל על לוח ההסטה. באופן דומה, כאשר מוסיפים מתח DC ללוח ההטיה האופקית, מתרחש מצב דומה, אלא שנקודת האור מוטה לכיוון האופקי.
(3) מסך פלורסנט
מסך הפלורסנט ממוקם בקצה האוסילוסקופ, ותפקידו להציג את אלומת האלקטרונים המוטה לצורך תצפית. הקיר הפנימי של מסך הפלורסנט של האוסילוסקופ מצופה בשכבה של חומר זוהר, כך שהמיקומים על המסך המושפעים מאלקטרונים במהירות גבוהה מציגים פלואורסצנטיות. בהירות הנקודה נקבעת על פי מספר וצפיפות קרן האלקטרונים ומהירותה. שנה את המתח של עמוד הבקרה, מספר האלקטרונים בקרן האלקטרונים ישתנה, גם בהירות נקודת האור תשתנה. בשימוש באוסילוסקופים, לא כדאי לתת לנקודת אור בהירה מאוד קבועה במסך הפלורסנט של האוסילוסקופ במצב, אחרת נקודת החומר הפלורסנטי תישרף עקב השפעתם ארוכת טווח של אלקטרונים, ובכך תאבד היכולת לפלוט אור.
מצופה בחומרים פלואורסצנטיים שונים של מסך הפלורסנט, השפעת האלקטרונים תראה צבע שונה וזמן זוהר אחר שונה, בדרך כלל לתצפית על צורות גל אות כלליות עם אור ירוק, הוא אוסילוסקופ הזוהר לאחר, לתצפית של לא מחזורי ו אותות בתדר נמוך עם אור כתום-צהוב, הוא אוסילוסקופ ארוך לאחר זוהר; לאוסילוסקופ הצילומי, המשמש בדרך כלל באוסילוסקופ קצר לאחר זוהר עם שיער כחול.
