PARTES DE UN TUBO DE RAYOS CATODICOS (TRC)

Las partes que componen un TRC son:
Filamento: Es el elemento calefactor del catodo, es decir, le proporciona la energía calorífica necesaria para que se desprendan electrones del K.

Catodo: Cilindro hueco de níquel recubierto en su extremo derecho por sustancias emisoras de electrones (óxido de bario y estroncio). En su interior se encuentra el filamento. La tensión entre el K y el filamento no debe exceder del límite maximo marcado por cada tipo de tubo.
Wenhelt: También conocida como rejilla de control consiste en un cilindro metalico con un orificio circular en el fondo, el cual rodea al catodo y cuya misión es la de controlar el flujo de electrones que desde el K se dirigen a la pantalla.
Anodo acelerador: Existen 3, tienen forma de cilindro, ya dan una aceleración a los electrones a través de diferentes diferencias de potencial.
Anodo de enfoque: Como a partir del primer anodo acelerador el haz se hace divergente, ese necesario concentrarlo y para ello se utiliza el anodo de enfoque. Cada tubo tiene una tensión de enfoque óptima.

Pantalla del tubo de imagen: Es la parte final del TRC y sobre la que va a incidir el haz de electrones que al chocar con ella producira un punto luminoso. Esta formada por: la parte externa de vidrio, la capa fluorescente que cubre la cara interna, y una película de aluminio vaporizado.
CÓMO SE DIRIGEN LOSELECTRONES A LA PANTALLA?

El pincel de electrones emitido por el catodo de un TRC no choca permanentemente en el centro de la pantalla, sino que recibe dos movimientos simultaneos de vaivén ó de deflexión:

1.Movimiento en sentido horizontal: deflexión horizontal. El campo magnético se consigue mediante las llamadas bobinas de desviación horizontal o de líneas.

2. Movimiento en sentido vertical: deflexión vertical. El campo magnético se consigue mediante las llamadas bobinas de deflexión vertical o de cuadro, por las que se hace circular una intensidad de corriente también en forma de diente de sierra.
Con estos dos movimientos se obtiene en la pantalla una serie de líneas casi horizontales. Dada la gran rapidez de repetición del barrido de las líneas, el ojo las integra, dando la sensación de que toda la pantalla esta iluminada al mismo tiempo.
Estas deflexiones se consiguen con ayuda de campos magnéticos, ya que cuando el chorro de electrones atraviesa un campo magnético perpendicular a sus líneas de fuerza, sufre una desviación.
-APLICACIONES:
El tubo de rayos catódicos es un dispositivo de visualización utilizado principalmente en pantallas de ordenadores, televisiones y osciloscopios, aunque en la actualidad se tiende a ir sustituyéndolo paulatinamente por tecnologías como plasma, LCD, DLP, etc.


En televisión, el tubo de rayoscatódicos se designa frecuentemente como tubo de imagen o simplemente como pantalla y tiene características particulares para esta aplicación, distintas a las de los tubos de rayos catódicos utilizados en los osciloscopios, en particular su forma, dimensiones y método de deflexión del haz electrónico.


-FUNCIONAMIENTO

Relación Carga-masa

Entre los años 1898 a 1903, el físico inglés J. J. Thomson, realizó el primer experimento interesante que condujo a un modelo sobre la composición de los atomos. Estudió la descarga eléctrica que se produce dentro de tubos al vacío parcial (algo de aire), llamados Tubos de Rayos Catódicos. El aire enrarecido sirve para que, si alguna partícula pequeña se desplaza y choca una molécula de Nitrógeno u Oxígeno, se produzca una iluminación en la dirección del flujo de partículas de modo que pueda ser identificado.


Thomson encontró que cuando un voltaje suficientemente alto (proveniente de una pila o bobina) era aplicado entre los electrodos, un rayo que él llamó rayo catódico (porque comenzaba en el electrodo negativo de la pila), se producía. Este rayo viajaba hacia el electrodo (+) por lo que dedujo que se trataba de un flujo de partículas repelidas por el electrodo (-) que necesariamente significaba que eran partículas cargadas (-) atraídas por el electrodo (+) y que llamó desde entonces electrones e-.



Para demostrar que efectivamente se trataba de partículas cargadas (-), Thomson ideó colocar 'otra pila' con electrodos (+) y (-) perpendiculares al haz que se origina en el polo (-). Así, él también descubrió que el flujo se desviaba hacia el polo (+) de la pila. Thomson pudo encontrar la razón carga /masa para el electrón midiendo la desviación del haz de electrones aplicando campos magnéticos (Iman, simplemente) y eléctricos, logrando como resultado que: Donde la carga del electrón se mide en coulombs y es la masa del electrón en gramos.

Movimiento entre las placas del condensador

Cuando eliminamos el campo magnético, el electrón se mueve bajo la acción de la fuerza eléctrica F=que constante en la región del condensador perpendicular a la dirección inicial de su velocidad. Utilizamos las ecuaciones del movimiento curvilíneo bajo aceleración constante para posteriormente hallar su trayectoria: Si L es la longitud del condensador, la desviación vertical y de la partícula al salir de sus placas sera :








- LOS MONITORES EN COLOR CON TUBOS DE RAYOS CATÓDICOS


Las señales digitales del entorno son recibidas por el adaptador de VGA. El adaptador lleva las señales a través de un circuito llamado convertidor analógico digital (DAC). Dicho circuito contiene tres convertidores, uno por cada color basico utilizado en lavisualización: rojo, azul y verde. El adaptador envía señales a los tres cañones de electrones (en el caso de la televisión monocromatica sólo había un cañón). Cada cañón de electrones expulsa una corriente de electrones continuamente. Una cantidad determinada por cada uno de los tres colores basicos.



El adaptador también envía señales a un mecanismo en el cuello del tubo de rayos catódicos que enfoca y dirige los rayos de electrones. Parte del mecanismo es un componente, formado por material magnético y bobinas, que abraza el cuello del tubo de rayos catódicos, que sirve para mandar la desviación de los haces de electrones, llamado yugo de desvío magnético. Las señales enviadas al yugo de ayuda determinan la resolución del monitor (la cantidad de píxeles horizontal y verticalmente) y la frecuencia con que la imagen de la pantalla sera redibujada.
Una imagen se constituye en la pantalla del monitor por la activación selectiva de una multitud de puntos de imagen. Los rayos pasan a través de los agujeros en una placa de metal llamada mascara de sombra o mascara perforada. La función de la mascara es mantener los rayos de electrones alineados con sus blancos en el interior de la pantalla de tubo de rayos catódicos y debe ser lo mas transparente posible para mejorar el brillo.

Los electrones, con distinta desviación, golpean elrevestimiento de fósforo dentro de la pantalla y se ilumina. Se utilizan tres materiales de fósforo diferentes, uno para cada color basico. El fósforo se ilumina de forma proporcional a la cantidad de electrones emitidos. Para crear diferentes colores se combinan las intensidades de los haces de electrones de los tres colores basicos y si el haz de electrones es el mismo en los tres casos produciremos la luz blanca. Después de que cada haz deje un punto de fósforo, este continúa iluminado brevemente, a causa de una condición llamada persistencia. Para que una imagen permanezca estable, el fósforo debe de ser reactivado repitiendo la localización de los haces de electrones.


Esta es la forma de mostrar un punto en la pantalla, pero ¿cómo se consigue rellenar toda la pantalla de puntos? La respuesta es facil: el cañón de electrones activa el primer punto de la esquina superior izquierda y, rapidamente, activa los siguientes puntos de la primera línea horizontal. Después sigue pintando y rellenando las demas líneas de la pantalla hasta llegar a la última y vuelve a comenzar el proceso proceso conocido como refresco de pantalla y se realiza 60 veces por segundo. Esta acción es tan rapida que el ojo humano no es capaz de distinguir cómo se activan los puntos por separado, percibiendo la ilusión de que todos los píxeles se activan al mismo tiempo.