Un tubo de rayos catódicos casero


Agradecimiento: A Alfonso del foro de científicos aficionados por las directivas, venía probando el experimento de hacía varios días y no podía sacarlo, unas pocas recomendaciones y salió a flote.

Algo de teoría

Un TRC (tubo de rayos catódicos)  es una modificación del tubo de Crookes, (aquel que uso J.J Thomson en su experimento que lo llevó a descubrir el electrón), es básicamente igual, un tubo de vidrio con dos electrodos, a los que se aplica alta tensión y una de sus caras, la que esta cercana al ánodo esta recubierta por una capa de un producto que tiene la propiedad de emitir fluorescencia cuando es impactado por los electrones. A este tipo de TRC se lo llama de cátodo frío ya que no tiene un filamento como los  TRC de monitores de PC, osciloscopios y televisores.

Montaje del dispositivo

Para realizar con éxito este experimento son necesarias varias cosas que iré describiendo

Bomba de vacío: Según lo que he leído en las páginas en ingles de donde tomé los datos para hacerlo, no es necesario un gran vacío, no he probado hacerlo con una bocha de heladera, habría que hacerlo, he visto videos que usan unas pistolas manuales. En mi caso estoy estrenando una bomba de doble etapa que se usa en refrigeración, que según el fabricante llega a vacíos de hasta 15 micras, de momento no tengo algo exacto para medir esos vacíos.

bomba 002 (Medium) bomba 001 (Medium)

Fuente de alta tensión: Los que vienen siguiendo mis trabajos ya la conocen, en muchos proyectos la he usado, en este caso no se requieren grandes tensiones con 3000 o 4000 voltios es suficiente.

fuente 002 (Medium)

El dispositivo

El tubo esta formado por una botellita de vidrio transparente de unos 7 u 8 cm de largo que tenga la base lo mas plana posible, use un vial de vacunas, este vial tendrá un tapón de goma al que practicaremos un orificio central donde entra un tubito de vidrio de unos 3 mm de diámetro, que llevará alojado en su interior un alambre de aluminio (el cátodo) en la parte que queda para el exterior, se sellará ahí con algún cemento epóxico, este cátodo tiene una longitud de 1 0 2 cm. En el otro extremo del tubito de vidrio va el ánodo que estará construido con una fina chapa metálica, usé cobre, esa tirita se dobla en el extremo del tubo como una U y luego de atarla con algún cable conductor se la agujerea con una aguja.

trc 002 (Medium) trc 001 (Medium)

trc 003 (Medium)

1. El ánodo con la chapa de cobre y atado con un alambre de cobre que va soldado a un conductor que también esta perforando el tapón

2. Se ve el Cátodo formado por un trozo de alambre de aluminio y el pegamento sellando, el tubito amarillo es un tip de una micropipeta automática ( lo que tenía a mano) puede usarse un tubo metálico al que se suelda el ánodo y nos evitamos una perforación

3. El ánodo visto de arriba

dispositivo

Además el tapón tendrá otra perforación donde lo atraviesa otro tubo que irá conectado a la bomba de vacío, en la fotografía se puede ver un cañito plástico que calza con una jeringa de tuberculina a la que está conectada la bomba.

La distancia entre el ánodo y el cátodo, se entiende medida desde la punta del alambre de aluminio hasta la salida del tubo de vidrio donde se halla la perforación es de unos 3 cm

trc 004 (Medium)

mas de lo mismo, otra vista del tapón

Los fósforos: según dice mi mujer soy un “juntamugre”, yo guardo todo, debo tener unas 20 lámparas de bajo consumo quemadas,  rompí uno de los tubos y con un destornillador raspé la pared, se desprende un polvo blanco muy activo cuando es sometido al bombardeo electrónico, dando un hermoso color rojo. Ese polvo se vuelca en la botella, ojo no poner mucha cantidad, un poquito esta bien, se dejan caer dos gotas de agua y se mezcla hasta que quede bien homogeneo, se deja secar (o se lo pone a la llama un poco hasta evaporar todo el líquido)

trc 005 (Medium)  trc 006 (Medium)

1 Los tubos de la lámpara de bajo consumo

2 Como queda el fondo del vial

El dispositivo armado

Bueno una vez hecho esto, se tapa con el tapón de goma el vial, previo mojar con aceite o grasa la boca del frasco para evitar pérdidas, el negativo va al terminal de aluminio y el positivo de la fuente de HT al terminal soldado a la chapa que tiene el agujero.

prueba 002 (Medium)

El funcionamiento:

En esta imagen puede verse el punto rojo que produce el impacto de los electrones

prueba 001 (Medium) 

Experimentando otros fósforos:

fosforos 001 (Medium) fosforos 005 (Medium)

Esto es un SZn que hice casero (a lo pólvora), cantidades estequiométricas de polvo de zinc y azufre, fuego y salió una porquería, pero pude rescatar con la luz uv algunas partes activas.

fosforos 002 (Medium)

Este es wolframato de cadmio, gentileza del PFDC

fosforos 003 (Medium)

El polvo blanco de los tubos fluorescentes, bastante poco activo comparado con los de bajo consumo, en la foto no se ve bien pero da una fluorescencia tirando a celeste

fosforos 004 (Medium)

Este es el polvo de los de bajo consumo, que ya había mostrado en otra foto.

fosforos 006 (Medium)

Para probar sin tener que pintar cada vez el fondo del frasco hice unos círculos de papel a los que pinte mezclando los respectivos fósforos con agua, pero también probé pintar con una mezcla de cola vinílica y agua sobre acetato transparente y queda muy bine porque se ve también desde atrás del frasco. Me quedó en el tintero probar los fósforos de un tubo de TV ya lo haré cuando consiga uno para destripar. El disco amarillo es papel pintado con flúor, tiene alguna actividad pero muy poca, mas me pareció algunas fibras del papel las que se veían brillar y de distintos colores

El video

 

El idea original de este experimento fue tomada de la página en ingles http://www.sparkbangbuzz.com/crt/crt6.htm

 

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40 respuestas a Un tubo de rayos catódicos casero

  1. Silvia Mónica dijo:

    Muy buenooooo.

  2. ▒☆ αdιιZ ☆▒ dijo:

    Ahhh Graciiiazzz!!!1 jejeje Es lO q buscabajejeje Te lO agradeZcO deberazzzz….=D

  3. César dijo:

    muy interesante

  4. Pingback: Diez experimentos con vacio | Espacio de César

  5. juanqui dijo:

    esta interesante el proyecto . pero el problema es la bomba de vació , como aconsejas hacer el proyecto sin la ayuda de una bomba de vació, por fa que soluciona pondrías a esto

  6. flaider dijo:

    hola que tal, esta muy interesante el proyecto, decidí reproducirlo para mostrarlo en un concurso se física en mi escuela, conseguí la bomba de vacío rentada (muy similar a la tuya ) y una fuente de 25kv variable monte el dispositivo. Saca el mismo azul fluorescente que obtienes tu, en el tubo mas pequeño, el problema es que que no sale ningun punto en el polvo de la lampara fluorescente, ¿que me recomiendas? ¿Que distancia debe de tener el ando del catodo?

    • anajesusa dijo:

      El secreto esta en el vacío, debes cuidar muy bien que no haya entradas de aire por ningún lado, la manguera debe estar con bridas. A mi al principio me dió trabajo dejar bien estanco el sistema.

  7. aaron dijo:

    hola , el proyecto lo estoi haciendo pero tengo un problema con la fuente de 4000v no la consigo
    que me podrias aconsejar a .o dar me otras occiones, y sobre el vacio de la botella lo puedo mandar a sellar al vacio y adonde

    • anajesusa dijo:

      Si no tenes ni la fuente ni la bomba lo que te conviene es mostrar uno ya hecho, en este mismo blog podes ver el experimento de J.J Tomphson y el tubo de rayos catódicos se hace con un monitor de PC, pero mucho cuidado porque puede ser muy peligroso meter mano ahí.

  8. Francisco dijo:

    Hola, muy interesante el experimento y estoy pensando en realizar, pero tambien me gustaria realizar el efecto fotoelectrico. en mi caso no me puedo conseguir una bomba de vacío y eso me va a traer gran dolor de cabeza, pero la duda no es esa te cuento tengo pensado bombardear las placas con un laser verde y un laser violeta cada uno de 5[mw] o algo asi (son esos laser que venden por ebay) ¿tú crees que con un buen vacío dé resultado el experimento al aplicarle esas luces?

    saludos y felicitaciones por el blog¡¡

  9. gracias por la informacion
    se puede hacer un regulador de la velocidad de los electrones poniendo un cambo magnetico y un cambo electrico perpediculares entre si
    y la velocidad de los electrones estara dada por E/B (osea el camop electrico sobre el magnetico)

    gracias

  10. Bayron dijo:

    En la imagen del tubo terminado se ve 3 tubos con el tapón ,el de en medio(el que lleba el catodo) que va conectado ? y en el que esta arriba y abajo de el ? .por favor podría responderme

  11. César dijo:

    el del medio tiene el aluminio, es el cátodo, el de cobre es el ánodo y el restante es el que se conecta a la bomba de vacío

  12. Bayron dijo:

    Otra duda,el vial de vacunas que función tiene ? .
    Podria poner en el tubo de vidrio de 3mm un alambre de cobre que conecte al catodo y al anodo ?

  13. EDUARDO DANIEL dijo:

    hola amigo querría saber cuanto voltaje usaste mas o menos para poner en funcionamiento el experimento

    • César dijo:

      No recuerdo ahora mismo, pero mas de 3 o 4 Kv, creo que en el texto esta ese dato, con una fuente hecha con flyback se llega perfectamente a esa tensión y mas, o usando directamente la fuente de algun monitor de pc viejo

  14. EDUARDO DANIEL dijo:

    OTRA PREGUNTA SE PODRÁ USAR UN TUBO DE PLÁSTICO EN VES DE VIDRIO??

  15. César dijo:

    No, el plastico no es buena opción para trabajar con vacíos, mejor de vidrio

  16. DANIEL ZEBALLOS dijo:

    yo soy tecnico en refrigeracion y tambien me gusta lo cientifico, la bomba de vacio la pueden hacer con una bocha de heladera(motocompresor)

    • César dijo:

      Hola Daniel, la bocha de heladera no alcanza para este proyecto, se necesita una mecánica de dos etapas como la que usan en tu trabajo, tengo una dosivac

  17. DANIEL ZEBALLOS dijo:

    ME GUSTO EL PROYECTO PORQUE USO CATODO FRIO

  18. se puede hacer algo paracido pero con 250 v

    • César dijo:

      No, 250v es muy baja tensión, se necesitan al menos 5 Kv, te digo que dentro de cualquier TV viejo esta la fuente ya armada de unos 15Kv, eso si, hay que saber, si no tenes idea, no metas la mano dentro del TV porque podes quedar frito

  19. rafa dijo:

    Hola quisiera saber si el tubo que esta formado por una botellita de cristal, en vez de ser de cristal podría ser de plastico

  20. Mariano dijo:

    Hola Cesar, le hago una consulta se puede realizar el trc sin la bomba de vacio y lograr por ejemplo el vacio calentando el vulvo, de este modo lograra que el aire dentro del tubo salga y luego succionar el aire con una gran jeringa??? otra consulta se puede usar el filamento de calentamiento para tener una ganancia en electrones y trabajar con tensiones mas bajas,por ej.1kv?Gracias por su respuestas y mis felicitaciones. Mi proyecto seria emplear este tubo para un osciloscopio.

  21. Cesar Acosta dijo:

    Hola Cesar,
    Se puede usar una fuente de poder para anuncios luminosos de Neon? da 5KVA a 30mA,

    Saludos

  22. Cesar acosta dijo:

    Hola Cesar, finalmente pudimos hacerlo con una fuente de 5KV de luces de neon, pero tenemos el problema que se hace arco despues de 20 seg entre el tubo de vidrio y el alambre de cobre, sera por que el vacio no es suficiente? usamos una Bomba manual, mi otra teoria es que el alambre es muy grueso. Que crees que pueda ser?

    saludos

  23. hola yo hice el experimento pero como mi placa de cobre estaba muy dura le puse Huhu para que se pegara , deje el ollito por donde pasarian los electrones :] y selle todo con Huhu
    pero no salio! :[ utilice el material de las lamparas grande como las que se utilizan en los salones de clase pero no me explico porq no salio que pudo ser lo que salio mal??

  24. Hipólito Espinosa dijo:

    Hola qué tal, una duda, ¿cree que pueda sustituir el flujo del alto voltaje que emite el haz de luz por un apuntador laser?
    porque necesito hacerlo pronto y no he podido construir un flyback que me de el voltaje requerido, al fin que el haz es para manipularlo con el iman, ¿no?

    • César dijo:

      No, no es lo mismo un rayo de luz, son electrones los que activan el fósforo en el fondo del frasco, nunca vas a poder doblar una luz con un imán.
      Usa una fuente de un TV (no lo hagas si no tienes conocimientos de electrónica, no es juego la alta tensión)

  25. Pingback: Tubo de rayos catódicos y de Crookes caseros. | Espacio de César

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