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

 

Una fuente de UV económica y portátil

Siempre quise tener una luz negra portátil para investigar minerales in situ, pero si usaba un tubo de los que se usan en máquinas detectoras de billetes falsos, tendría que construir una fuente y eso me desanimaba.

Este trabajo es muy sencillo pero me gustaron los resultados asi que aquí va.

Hace unos meses pedí por ebay  http://cgi.ebay.com/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=250322371815  unos led que emiten entre 395 y 405 nm, por 50 unidades de 3mm de diámetro con las resistencias para conectarlos a 12v pagué con envío incluido U$A 5,9 y además el chino me mandó de regalo un amuleto macramé

 uv 001 (Medium) uv 002 (Medium) uv 004 (Medium)

                     1  El foco reformado   

                     2  La linterna barata                                

                     3  En funcionamiento

Bueno estos leds se alimentan con 3,4 a 3,8v con un consumo de unos 20 mA c/u.

Compré una de esas linternas baratas de 2 elementos y modifiqué el foco, le saqué el bulbo y adapté 3 led de los que les comenté de esta forma uniendo los 3 ánodos que quedaron soldados al culote del foco y los cátodos al casquillo

clip_image002

De esta forma no hubo mas que colocar el foquito reformado con los 3 led y quedó funcional la portátil de UV, se pueden colocar algunos leds mas, hasta 12 y recién se alcanzaría el consumo de un foco común, con 3 funciona bastante bien. Acá van unas fotos de los resultados.

uv 005 (Medium) uv 006 (Medium) uv 007 (Medium)

                1 Autunita                                 

                2 Esto es un cubo de material centelleante        

                3 Agua tónica (Quina)

uv 008 (Medium) uv 010 (Medium) uv 013 (Medium)

            1 Barrita fluor                                       

            2 Pantalla de SZn                 

            3 El frente de mi fuente de baja tensión

 

uv 011 (Medium) uv 012 (Medium) uv 009 (Medium)

1  Los distintos papeles llaman la atención por su actividad frente al UV

2  Un led verde                          

3  El macramé que me regalo el chino

La balanza de Kelvin

 

Este ingenioso dispositivo es básicamente un capacitor cuyo dieléctrico es mas o menos flexible permitiendo que ambas armaduras se alejen y se acerquen, la capacidad es función directa de la distancia que separa ambas armaduras, por tanto si a un capacitor de placas planas le agregamos arriba un peso, si el dieléctrico es mas o menos flexible tendremos una variación en la capacidad. Los mas veteranos recordaran los trimers y padder de la época dorada de las válvulas

He armado con un trozo de acrílico de unos 12cm x 14 cm la armadura que oficia de plato de la balanza, para la otra usé un tablero con papel de aluminio pegado el mismo del experimento del láser, como dieléctrico. dos trozos de gomaeva o foami, se pueden usar otros materiales, de ello dependerá la sensibilidad de la balanza

fotos 001

fotos 002

Hice algunas pruebas usando goma espuma de diferentes densidades funciona bastante bien.

Bien, como se mide: Se toma el multímetro en la escala de capacidad mas chica que tenga, en mi caso 2000 pf

uno de los terminales al papel aluminio del tablero, el otro al papel aluminio pegado al acrílico, con dos cables finos se adhieren con cinta a sendas armaduras del capacitor, se cortan los trozos de foami y se asienta el acrílico con el papel aluminio para abajo, de esa forma ya tenemos la balanza lista para usar. Se enciende el capacímetro y se ve la lectura basal, que corresponde al cero de la balanza, luego se van colocando pesos conocidos y se hace una curva.

fotos 003

 

fotos 004

 

 

 

fotos 005

Chasis radiográfico casero

Como estoy experimentando con los RX para la mejor salud de la válvula y nuestra lo mejor es no exponer durante mucho tiempo, por lo que he armado un pequeño chasis con dos láminas reforzadoras con material fluorescente.

Está construido en fibrafacil, he calado un rectángulo, en la misma y ese mismo rectángulo esta pegado en una base, cuestión que cuando cierro el chasis queda encastrado en la tapa, formando un recinto hermético a la luz.

chasis 001

En la parte superior de la tapa he pegado una junta de cartón y sobre ella un plástico negro, todo con cemento de contacto.

chasis 002

chasis 003

La bisagra esta hecha con tela pegada también a lo largo con cemento de contacto.

chasis 004

 

El material fluorescente óptimo sería el sulfuro de cinc, pero no disponía del mismo asi es que he utilizado los “fósforos” que he sacado de un tubo de tv roto, (ver explicación en http://www.cientificosaficionados.com/reciclado/televisor.htm )

Hice una mezcla de cola vinílica 1 parte 1 parte de agua y todos los fósforos provenientes del tubo, luego pinté el rectángulo de fibrafacil que esta pegado a la base y un papel con el mismo tamaño que va en el lugar donde encastra el rectángulo de la base. Estas placas fosforescentes mejoran la calidad de las radiografías y disminuyen el tiempo de exposición

Arriba he marcado con corrector blanco el lugar exacto donde esta la placa para poder tomar algunas medidas, Ya que los RX en el sistema que mostré en la entrada anterior del blog salen oblicuos así que es preciso saber bien donde colocar la placa para tener las mejores imágenes.

chasis 005