فرغ تومسون أنبوب الأشعة المهبطية من الهواء بسبب تقليل التصادمات بين الإلكترونات الناتجة وجزيئات الهواء. عند إجراء التجارب باستخدام الأنبوب، فإن وجود الهواء يؤدي إلى تصادم الإلكترونات مع جزيئات الهواء، مما يقلل من كفاءة الأنبوب ويؤثر على نتائج التجارب. عن طريق تفريغه من الهواء، يمكن للإلكترونات التحرك بحرية أكبر، مما يسمح لها بتكوين شعاع واضح وقوي، ويؤدي إلى تحسين دقة القياسات والنتائج الناتجة عن التجارب.