Tubo de rayos catódicos para niños
El tubo de rayos catódicos (TRC) es una tecnología que permite ver imágenes en una pantalla. Imagina un cañón que dispara pequeños haces de luz. Este cañón, dentro del tubo, lanza un rayo de partículas diminutas llamadas electrones hacia una pantalla de vidrio.
La pantalla está cubierta con una sustancia especial llamada fósforo. Cuando los electrones chocan con el fósforo, este se ilumina, creando un punto de luz. Al mover rápidamente este rayo por toda la pantalla y cambiar su intensidad, se forman las imágenes que vemos.
Los tubos de rayos catódicos fueron muy importantes en el pasado para televisores, monitores de computadora y otros aparatos. Sin embargo, hoy en día son una tecnología antigua y casi no se usan. Han sido reemplazados por pantallas más modernas y delgadas como las de LCD y LED, que son más eficientes y ocupan menos espacio.
Dentro del tubo, hay partes que controlan el haz de electrones. Unos electrodos ajustan la fuerza del haz, y otros lo enfocan para que los puntos de luz sean nítidos. Fuera del tubo, unas bobinas crean campos magnéticos que mueven el haz de electrones por toda la pantalla, dibujando la imagen punto por punto.
Contenido
¿Cómo se descubrió el tubo de rayos catódicos?
Los primeros pasos de la tecnología
Los "rayos catódicos" fueron observados por primera vez por científicos como Julius Plücker y Johann Wilhelm Hittorf. Ellos notaron que una energía desconocida salía de un lado de un tubo de vidrio (el cátodo, que es el polo negativo) y podía crear sombras. Esto indicaba que viajaban en línea recta.
Más tarde, en 1890, Arthur Schuster y William Crookes descubrieron que estos rayos podían ser desviados por campos eléctricos y magnéticos. Esto fue un gran avance.
En 1897, J. J. Thomson hizo un experimento clave. Demostró que estos rayos estaban hechos de partículas muy pequeñas con carga negativa. Estas partículas fueron llamadas "electrones" por el físico irlandés George Johnstone Stoney.
La invención del tubo Braun
El tubo de rayos catódicos, tal como lo conocemos, fue inventado en 1897 por Carl Ferdinand Braun, un científico alemán. Su primera versión era un tubo simple con una capa de fósforo en la pantalla. A veces se le llama "tubo Braun". Aunque los tubos modernos tienen mejoras, se basan en los mismos principios que el invento de Braun.
Avances y desarrollo de la televisión
En 1908, Alan Archibald Campbell-Swinton sugirió que un tubo de rayos catódicos podría usarse para enviar y recibir imágenes a distancia, lo que sería la base de la televisión.
Más tarde, J. B. Johnson y H. W. Weinhart mejoraron el tubo usando un "cátodo caliente", lo que permitía que los electrones salieran con más facilidad.
En 1926, Kenjiro Takayanagi creó un televisor con TRC que podía mostrar imágenes. En 1927, Philo Farnsworth también hizo un prototipo de televisión.
El término "CRT" (por sus siglas en inglés) fue creado por Vladimir K. Zworykin en 1929. La compañía RCA lo registró como marca, pero luego permitió que todos lo usaran.
En los años 30, Allen B. DuMont fabricó tubos TRC que duraban mucho tiempo, lo que ayudó a que la televisión se hiciera popular. Los primeros televisores electrónicos comerciales con TRC se hicieron en Alemania en 1934.
En 1947, se creó el primer juego electrónico interactivo que usaba una pantalla de tubo de rayos catódicos.
La evolución de los televisores TRC
Los primeros TRC eran circulares, pero en 1938, Telefunken fabricó los primeros rectangulares. Para los años 60, los tubos rectangulares ya eran los más comunes.
En 1954, RCA produjo los primeros TRC a color. Al principio, los colores no eran muy brillantes, pero en 1965, se empezaron a usar materiales especiales llamados "fósforos de tierras raras" que mejoraron mucho el brillo y la calidad de los colores.
El tamaño de las pantallas TRC también creció con el tiempo. De 20 pulgadas en los años 50, llegaron a más de 40 pulgadas en los años 80.
En 1968, Sony lanzó la marca Trinitron, que mejoró el brillo de la imagen y tenía una pantalla con una forma cilíndrica vertical.
En 1987, Zenith desarrolló el TRC de pantalla plana, que reducía los reflejos y mejoraba el contraste. Sin embargo, eran caros y se usaban más en monitores de computadora.
A mediados de los años 90, se fabricaban muchísimos tubos TRC, unos 160 millones al año.
El fin de la era del TRC
A principios de los años 2000, las pantallas planas (como las LCD y LED) empezaron a bajar de precio y a reemplazar rápidamente a los tubos de rayos catódicos. Las ventas de monitores y televisores LCD superaron a las de TRC en diferentes partes del mundo entre 2003 y 2008.
En 2015, el último gran fabricante de tubos TRC dejó de producirlos, marcando el fin de su fabricación.
¿Qué cuidados necesitan los tubos de rayos catódicos?
Electricidad estática y limpieza
Algunas pantallas TRC pueden acumular electricidad estática en la parte frontal. Esto es inofensivo, pero puede atraer polvo, lo que hace que la imagen se vea menos clara. Por eso, es bueno limpiar la pantalla con un paño seco o un producto adecuado.
Imantado y colores extraños
Si acercas un imán a un monitor TRC, los colores de la imagen pueden verse extraños o distorsionados. Esto ocurre porque el imán altera el campo magnético que controla el haz de electrones. Al quitar el imán, la imagen debería volver a la normalidad.
Para arreglar problemas de colores causados por el magnetismo, algunos monitores tienen una función de "desmagnetización". También existen aparatos externos llamados "desmagnetizadores" que pueden ayudar a corregir esto.
¿Hay algún riesgo al usar tubos de rayos catódicos?
Campos electromagnéticos
Los tubos TRC emiten campos electromagnéticos mientras funcionan. Aunque no hay pruebas de que sean dañinos, su intensidad disminuye mucho a un metro de distancia.
Riesgo de implosión
Los tubos TRC tienen un vacío en su interior. Si se golpean muy fuerte o se rompen, pueden "implosionar", es decir, colapsar hacia adentro debido a la presión del aire exterior. Las pantallas de los televisores y monitores modernos están hechas con varias capas de vidrio y plástico para ser más resistentes y evitar esto. Sin embargo, el cuello del tubo es más delicado.
Materiales en su fabricación
En la fabricación de algunos tubos antiguos y modernos se usaron sustancias como cadmio y plomo. Hoy en día, se buscan materiales más seguros. Al desechar o reciclar estos tubos, es importante hacerlo correctamente debido a la presencia de estos materiales.
Parpadeo de la imagen
Las imágenes en los televisores TRC se forman mostrando muchas imágenes por segundo. Esto puede causar un efecto de parpadeo que algunas personas notan, especialmente si miran la televisión por mucho tiempo. Este parpadeo puede causar cansancio visual o mareos en algunas personas.
Para reducir este parpadeo, algunos televisores TRC más modernos usaban sistemas que repetían cada imagen varias veces, haciendo que el parpadeo fuera menos perceptible.
Voltaje alto
Dentro de los tubos de rayos catódicos se usan voltajes eléctricos muy altos (miles de voltios) para mover el haz de electrones. Estas tensiones pueden permanecer en el aparato incluso después de apagarlo. Por eso, es muy importante que solo personas con conocimientos técnicos abran estos aparatos.
Rayos X
Cuando los electrones chocan con la pantalla fluorescente, pueden producir pequeñas cantidades de rayos X. Los fabricantes diseñan los tubos para que estas dosis sean muy bajas y seguras.
¿Qué otras tecnologías de pantalla existen?
Como mencionamos, los tubos de rayos catódicos han sido reemplazados por pantallas planas como las LCD y LED. Estas nuevas pantallas tienen muchas ventajas: son mucho más delgadas, ligeras, pueden ser más grandes o más pequeñas, y consumen menos energía.
¿Para qué se usaban los tubos de rayos catódicos?
- Televisores y monitores de computadora.
- Osciloscopios y otros instrumentos para medir señales eléctricas.
- Radares.
Véase también
En inglés: Cathode ray tube Facts for Kids
- LCD
- SED
- TFT LCD
- Pantalla de plasma
- OLED
- Monitor de computadora
- Monitor de vídeo
- Comparativa de tecnologías de visualización
