D#o PEL TUBO DE RAYOS CATODICOS

Para porler conrprender los fenómenos queocurren desde que los electrones salen del cá-todo violentanrente y se dirigen a la pantalladonde se reproducirá la imagen t..t.-ns qu"hacer primero una convención. Cada electróno minúscula partícula eléctrica desprendida re-presenta, precisanrente una cargá eléctrica, perotodos sabemos, recordando los estudios de físicaque hay dos clases de cargas eléctricas o por lomenos que las mismas presentan dos diferentes

negattvo.

El coñón electrónico

electrones hasta fo¡mar un delgado haz se colo-can frente al mismo dos cilindros metálicos elec_trizados. l\4ás adelante veremos cómo se hace pa-¡a electrizarlos pero ahora nos conformamos con

saber que r ienen carga e léct r ica. Por efecto de -Ia d i ferencia enrre las eargas de anrbos c i l indro lse alinean krs electrones tonrandc¡ ]os recorridosindicados en la figura hasra fornrar un haz con-centrado .r. l luv denso. Las líneas que indican lastr¿yectorias de los electrones no deben confun-

ful¡zdro¡ e/ec/r/zadot

Flc. l l . -Concentración del haz electrónico nredianteenillos o ci.lindros electrizados

la velocidad de estos bichitos, unos centímetrospor segundo y la de los.e lecrrones: ¡300 mi-l lones de merros en cada segundo!

_ El conjunto de elernentos: cátodo y cilindroselectrizados, que toman el nornbre de'ánodos deenfoque, consrituye el cañón electrónico. Lo de

la pantalla adonde llega un delgado punto fumi-noso.

I ¡T, 7I I ] I ( ) DI i I I , IVOS CA7'OD\C()S l 3

Enfoque electrostótico y mognético

La operación de formar ol haz de electronesdenso y delgado se llama enfoque y cuando ellose realiza mediante cilindros electrizados el pro-cedimiento toma el nombre de electrostá¿i¿o. Noes la única manera de enfocar el haz pues hayotro método, que es el wagiético v que se ilus-tra en la figura 12.

Se ha comprobado que las cargas eléctricassufren la influencia del magne,tismo y que si seacerca un imán al rayo de electrones los mis-

Frc. 12,-Concentración del haz clcctrrlnico medianteuna bobina recorrida por corriente eléctrica

mos desvían su recorrido tal ct¡m<l si fueran ü-maduras de hierro, de ias que nos hemos ocuDa-do anteriormente. Con muchos imanes puestosalrededor del haz desordenado de electrones sepodría conseguir ia concentración del mismo,pero resulta¡ía sumamente complicado el tenerque moverlos para lograr el enfoque corecto.

Desde que los imanes han sido reemplazadosen la técnica por los electroimanes, cada vez quese requiere producir fenómenos magnéticos pue-de construirse una bobina arrollando un cabley hacer por la misma una corriente eléctrica. Enel interior de la bobina se forma un campo mág-nético concentrado. Al salir los electrónes dilcátodo v atravesar la bobina. las rravectorias sedesvían'hasta converger, tal .o-o ,ó ilustra enla figura 12. Esto es lo que se denomina enfoquemagnético y se regula perfectamente variandoIa intesidad de la cor¡iente eléctrica que recorrela bobina.

En la práctica se emplean los dos tipos deenfoque, aunque los tubos modernos de televi-sión venían preferiblemente con el sistema mag-nético. Esto-no quiere decir que un sistema séa.superior al otro en cuanto a lograr el obietivo,pero fazones prácticas hicieron imponer el mag-nético sobre el electrostático. Actualmente sehabla de volver al sistema electrostático.

Control de lq densidod del hoz

Ya sabemos cómo logramos que los eldctroneSdesprendidos del cátodo formen un haz com-

pacto y estrecho para llegar así ¿ la pantalladonde se reDroducirá la imasen. Pero nada seha dicho aún de la manera coñro podemos variarla densidad o intensidad de dicho haz. Y aue havque variarla es evidente, porque la mayoi o mé-nor cantidad de luz que corresponde a cada pun-to enfocado de la escena se traduce en una den-sidad diferente del haz luminoso. v como estamostratando de asimilar el haz luminoso con el deelectrones, es importante conocer el método pa-ta hacer variar la cantidad de estos últimos.'

En la figura 13 podemos ver el procedimientoen su forma más elemental. Hay que. intercalaren el recorrido de los electrones un anillo o alsoparecido, por cuyo interior puedan pasar l ibie-mente los electrones. Pero este anillo tiene unaconexión que va al exterior del tubo., de maneraque podemos electrizarlo. Como sabemos quelos electrones son cargas eléctricas nesativas. ha-brá que darle al anilló una .r.g" trtibié.t n.g"-tiva para que reihace p-arte de los. electronesque quieren pasar por é1. Si se varía la cargaeléctrica o el Dotencial del anillo controlador.variará correspondientemente l¡ cantidad deelectrones que pasan.y en consecuencia la den-sidad del haz que sigue su camino hacia la pan-talla.

Este anillo toma el nombre de grilla de control,y tiene una misión muy parecida a las grillas deigual nombre de las válvulas de radio. El aspectoconstructivo en cambio difiere en los tubos deimagen para televisión, pero ese detalle no vieneal caso por el momento. El hecho es que consólo variar la carga elécrica de la grilla de con-trol podemos variar la densidad del haz electró-

Frc. 13,-Forma como se puede gobernar la densidad delhaz mediante un aro electrizado

nico, y esto se traduce en variación proporcionalde la luminosidad de la escena que podemos .reren la pantalla, que es el frente del mismo tubo.Pero no entremos en esa clase de explicacionessin conocer antes el procedimiento mediante elcual se hace rnover el haz de electrones de iz-quierda a derecha y vuelta atrás y al mismo

l4 APIIIJNDA TELEVISION EN 15 DIAS

t lc¡npo dc arriba abaio, t ir l conro tl i i irrxrs (luc scexploratrr la imagen para ser telcvis¿rdt. Iin <¡traspalabras, cónlo se hace la exploración de la pan-talla con el haz de electrones que llega a ella.Notemos que siempre estamos dentro del tuboque por su. g-aracte¡ística se denomina "ele rayoscotódicos",,Ios cuales han sido producidos, en-fr¡cadr¡s y gr:rduados en su inrensidad hasta estaaltura de las explicaciones.

EL GOBIERNO DEL HAZ ELECTRONICO

Sabenlos que los rayos catódicos llegan a lapantalla de inrágenes, que no es otra cosa que elfrente del tubo de televisirin. Este tubo está re-cullicrto en el interirlr de l¿ parte frontal por

Quctl:r cnt(rlccs cn plc er prol)tclnir dd tllTiili:zar nl pirrrto lunrilrost¡ dc izquierda a derecha yal nlisnro ticnrpo de arrilla hacin allalo, realizan-d<l tanrl¡ién krs nlovinricirtos dc.¡etroceso corres-pondientes. Ii"^ kigico qpe s! desviamos el hazde rayos catridicos desptazanros al punto, de ma-nera que nos (icupÍ¡rc¡nos de conscguir aquello.Recordenros al efecto <1ue los electroncs son car-gas eléctricas neg¿ttivas, dé nlanera que si colo-

Panla//a

?unlo/umno¡a

-n ,?ayo Calídtco- . . { l - - - . - . ' - - - . .

:::_-----;;:l'Jl;1'.11:1'-....-'-'-':.'-'-'::::-'-':-'-'-'.':_-.'.'.-.--'.'---::'---'-'_'_'-'-'.'.'-'.'_':.'.'.'--.a'.

?at7ón e/ec/rontco,-

lP/aca de//eelara

Frc. 14.-Principio dc la dcsviaci<in del rayo catódico nrcdiante dos placas elect¡izad¡s

una sustanci¿ fluorescente, que al recibir el im-pacto de los electrones emite luz. En este senti-

catódicos, al llegar el haz de electrones re pro-duce un punto luminoso perfectamente viiibledesde leios. Si Ia habitación está a oscuras todala pantalla quedará, negra y el punto luminosoaparece perfectamente destacado.

Las placas que se denominan deflectoras, es-tán colocadas.en posición.horizontal v nótese' quelos desplazamientos del punto luminolo son verti-cales porque los rayos catódicos suben o baianal ser atraídos r¡ rechazados por una u otra placa.En realidad la desviaci<ín'se produce pnr ir rc-ci<in conrbinada de ambas placas

y con sus respectivos cables de conexi<'ln, gr

EL T'UBO DE IIAYO,S CATODICOS l 5

pfr lÉorr€s de comr¡didad se llevan a sendaS''patitas en h base del tubo, conlo sr tueran vál-vulas de radio.

La desviaci/¡n medi¡nre placas deflectoras so-

Poeición recíproco de lo pontollo y losdeflectores

Cada vez que se observa el frenre del tubo derayos catódicos, que etr los tubr¡s, nlodernos tieneform¿ rectangular, hay que inreginar que el

.8oátha def/eelara

,Qayé ealóy'tba?uzlo

/uminaso

.0aátka def/eelora

Flc. 15.-Principio de l¿ desviecií¡n de rayo ca¡tidico nrediante dos bt¡t¡inrs rccorridas per corrienre cléctric¡

barrido electromagnético, segin el principio ilus-trado en la figura 15.

Se trata de colocar en lugar de las phcas aque hicimos referencia anteriormente, dos bobi-nas que se construy€n en forma de galleta y quese disponen paralelamente pero en el exteriordel tubo. Vemos aquí la primer diferencia im-portante con el sistema electrostático, que lleva-ba.las placas deflectores adentro del tubo. Ha-ciendo pasar corriente eléctrica por las bobinas,según el sentido en que esa corriente las ¡ecorreel haz de rayos catódicos sufre desviaciones haciala izquierda o hecia la derecha.'Esto quiere decirque el haz se mueve en un plano prialelo a lasbobinas. Aquí está la segunda diferencia inrpor-tante con el sisteur¿ electrostático, pues en ésteel haz se movía perpendicularnrente a Ias placas.

El desphz.anriento horizontal 'del punto lumi-noso \.'a está conseguido con dos bobinas y pffaobtener el l lrovirnicnto vertical necesitamos colo-car otras dos que estlrán en posición vertical yque no aparecen en la figura. En los dos.gráfic<lsque ilustran sobre la deflexión del l 'raz de rayoscatódicos se hace salir a éste del cañón electrdr-nico, del cual no hemos dicho nada porque el

punto luminoso que se desplaza en el mislno enambas direcciones debe sú exisrencia y movi-mientos a los dispositivos que están en el inte-rior .v exterior del rubo, como ser el cátodo emi-

ver lo que Dasa en la pantalla, por lo que se acu-de nruchas veces a la representación esquemá-tica de la figura 16.

Vemos equí un rectángulo de bordes redon-deados que no es otra cosa que el frente del tubode raybs catódicos, o sea la pantalla donde obser-varemos la escena. Cerca de los bordes se handibuiado las placas deflectoras, horizontalmentelas de deflexión vertical y verricalnente las debarrido horizontal. En la'práctica las placas nose encuentran tan distanciadas entre sí pues estánqn. el interior del cuello del tubo que tiene undidmetro de unos .cuatro centímetr;s. mienrrasque la pantalla tiene unos 40 ó 50 centínretrosde ancho. Pero se dibujan así para que no nroles-ten a la claridad de la i lustración.'

t 6 APRENDA I 'EI.EVISION EN I5 DTAS

Si se usata un tubo con barrido electronrag-nético en lugar de placas dibuiaríamos bobinas,pero hay que recor-dar que las que están colo-cadas a los-costados del tübo son las que produ-cen el barrido vertical. tal conro lo indica la

I Ptacade//eclara, f verl¿cal

diar el tut¡o en conjunto y funilirrrizarnos conel mismo.

Sabemos que hay dos tipos de tubos segln eIsistema que se -emplee para concentrar el hazelectrónico y provocar el desplazamiento o ba-rrido del mismo. Además hay que tener en cuen-ta que hay tubos de diversos tamaños, desde25 mm de diámetro de pantalla hasta 50 cm omás. Los componentes de los rubos grandes ypequeños son prácticamente los mism.os y paralos receptores nodernos sólo se emplean loi demás de 30 cm. de ancho. Asimismo los tubos derpantalla circular han quedado relegados a su usoen aparatos de laboratorios con¡o ser los osciló-grafos, empleándose en televisión los de pantallarectangular,

Deiaremos entonces de lado la cuestión refe-¡ente al tamaño del frente del tubo porque ellosólo incidirá en la tensión eléctricá que debeaplicarse al elemento acelerador de electrones,cosa que concierne a los'circuitos de utilizaciónde los cinescopios. Con referencia a Ia varianteentre los dos modelos clásicos: electrosrático yelectromagnético, debemos advertir que hay tó-davía algunos mixtos, es decir que tienen enfo-que magnético y barrido electrostático y tam-bién los hay con enfoque electrostático y barri-do magnético. Estos modelos, que llamaremos

etacade//ec/ora.úortzbnla/

I

t

ptaca le//ecfara¡larizon/a/

euzrade/kc/oE1f//ail/(a/ -/ |

Frc. ló.-Ubicación de los pares de placas deflcctoras,aunoue en la realidad están dentro del cuello del tubo.Esta'representación se usa únicamente para los dibuiosexplicativos y notamos quc la posición de las placas quepr.rdo.en désvieción verticel del haz es l¿ horizontel

y viceversl

figura 17. Las que están arriba y debaio de lapantalla son las que proveen el barrido horizon-ial. Comparando-esta figura cón Ia anterior re-cordaremos la diferencia que ya habíarnos men-cionado entre ambos sistemas deflectores.

Hay todavía otra diferencia y es que a lasplacas debe conectarse una tensión eléctrica, ge-neralmente nruy elevada, de varios miles de Volt,pero no estando cerrado el circuito no hav con-sumo de corriente. En las bobinas, en caml¡irl,háv que hacer pasar una corriente eléctrica vello se consigue con una fuente de tensil¡n ntásbien baja, algunas decenas de Volt. Las bobinasforman un circuito eléctrico cerrado. Esta dife-rencia se traduce en eue los circuitos eléctricosdestinados a producii los barridos serán nruydiferen,tes según el sistema deflector del tubo seaelectrostática o electromagnético. Tenemos aho-ra que analizar el tubo completo para aprendera conocerlo melor

EL TUBO CINESCOPIO COMPLETO

Los elenrentos descriptos hasta aquí f<lrnranparte del tubo de rayos catódicos, taurbién l la-mado cinescopio, qlue es el elenlento vital de losreceptores de televisi<in. Tratarenros ahora dercunir todas sus partes conlponentes pnra estu-

oúna d{/ecloratlort2onla/

.lldira dt/belomulica/

I i lc . t7. -Posic ión recíproca ¡ le hs l ¡obinas para dcs-viacirin nragrróticrr. []n la rcalitlad cstas bobinas cstán

atrrazando el cuclkr del tubo

combinados, no perturban la descripci<in gcne-ral por cuanto el lector puede fácilmentc identi-ficarlos y pensar en sus componentes tanto inter-nos como extefnos.

Observando el frente de un receptor de tele-visirin se vc la pantclh clcl tullo cinescopio 1' rropuedc saberse si ef r¡risrrlo cs dc uno u otro siste-

EL TUBO DE RAYOS CAT"ODICOS t 7

ma hasta no retirar el chasis del gabinete o porlo menos observar por algún orificio de la tapatrasera. EI detalle que permite identificar deinmediato a los tubos electromagnéticos son lasbobinas que tienen en el eiterior del cuello, yaque los electrostáticos tienen los dispositivospara enfoque y barrido en el interior del tubo.La preseniia de los bobinados adosados al cuellorevela accionamiento electromasnético del hazelectrónico.

El cinescopio electrostótico

En la figura 18 podemos apreciar el interiorde un tubo de rayos catódicos o cinescopio con

EI primer elemento que encontramos es €l rtrt-mento o calefactor que está en el interior delcátodo emisor de electrones y que debe ser ¡e-.corrido por una corriente eléctrica que lo llevaal estado de incandescericia, como si fuera .unaz-pequeña Iámpara de i luminación. Despuós dé1cátodo viene l¿ gri l la de control, que es un elec-tiodo que tiene un orificio por el que pasa elrayo de electrones y qu" según la tensilln clóc-trica que se le aplique hace variar la intensidadde dicho rayo.

A conrinüacil)n tenentos el par de ánodos irelectrodos de enfoque del haz, cu1:a misi(')n ynha sido explicada anterionnente. En realidad elprimero cle ellos recille una tcnsir'llr eléctrica vr-

?áladoelTrfsor

fi/amerloca/e/actot'

lnodo de i.7sü,rN

\N

\N.s\

Ca/ofe de enlo7aeparazáca/o decaz/re/ P/ocas d.//ec/ora¿

Panel¿á.2 de 4.7 -

Pere¡ltnbn/ome[a/táado

Flc. 18.-D.istribuciírn dc Ias partes componentes de un tubo cinescopio con deflexión electrostática, o sea Porplacas electrizadas. Todos los elementbs que se hallan en el interior del tubo se conectan al circuito exterior me-'

diante las patas de la base, que se enchufan a.un zócelo con l¿ cantidad conveniente de aguleros

enfoque y barrido electrostáticos. Recorreremossus diversos componentes cuya misión ya ha sidoexplicada, en el orden en que aparecen en lafigura, de izquierda a derecha.

Lo primero que vemos es el culote o base deltubo con una gran cantidad de patitas rnetálicasdispuestas en el contorno, en forma sinrilar a lasválvulas electrónicas de radio, pero en mavorñúmero. Esto es porque hav más elementos enel interior del tubo que en una válvula común.La distencia entre la-s patitas es reducida de ma-nera que si la alta tensión que debe aplicarse alánodo acelerador de los electrones es muv ele-vada la conexi<'¡n del mismo no puede hacerse auna de esas patitas, sino e un contacto lateral queaparece en la figura y que explicaremos másadelante.

riable de valor no muy alto y por consiguientees el oue realmente llena la misión de enfocarmediante regulación de esa tensión. El segundoánodo que se denomina de alta tensión (A. T.),en realidad tiene una función de acelerar loselectrones para que Ileguen hasta. la _pantalla deimagen, aunque interviniendo simultáneamenteen el enfoque. Como en los tubos la pantallaqueda muy leios de este ánodo se ha entontradoque era conveniente prolongar sus efectos hastacerca de la pantalla misma. Con este fin se recu-bre el interior del tubo desde el cuello hasta unpoco antes de llegar al frente del mismo con unasustancia metalizada (puede ser una denominada"aquadag") que forma una delgadísima capapero que admite su electrificación. Por el costadodel tubo sale un borne metálico para Ia conexión

APRENDA TELEVISION EN 15 DIAS

dc la nltr tensión a dicha capa. Denrro del tut¡oe.l án<¡do de A. T. pucdc quédar unido al icves-timientr¡ ntetalizado.

Faltan todavía nrencionar los electrodos desti-

que recorre esta bobina debe pode¡ ser variadapara conseguir realizar el enfoque. A tal efectose colocará en serie con I¿ nlisnra una resistenciavariall le.

A,lás adelante vemos adosadas al cuello del tullocuatfo l loll inas chatas, una cle las cualcs ouedaen la parte,de atrás de h figur.rr por kr q,i. nnapnrece cn la nlisma. Cada par fr¡rl ir¿ el ..rniunro

Pafas leclnertoaes

drrT/a/

Cálodo

Reveshmíenfaaelah2ado

-Daátnasdef/ec.loras

C¿nepanpararereshm¡?n/o me/a-

/t2ado

$t

N8aárna deerz/oque

Flt ; . 19.-Dist¡ ibucir in dc las partcs componcntes.dc un c inescopio con dcf lexi r ' ¡n c lccrromagnét ica. En este caso elc¡f<rqr.rc o ^c.nccntracirin dcl rav. sc haie también por vía magnética, cánlr'ü"¡in" qu" rpá'..." "¡;;;á"

el cuellodel tubo. Conro las bobinas deflect.ras y las de cnfoque se concctan dircctamcnte ;"rd;";1-;;;11]"il"y -"no,c()nexrones a tra\'és del zrica]o que en el tubo elect¡<¡sranco

El cinescopio electromognético

El tubo i lustrado en Ia f isura l8 no t iene nadaen la parte exterior que no-sean Ias pati tas en labase y el borne de alta tensi¿)n en un costado.

Encontramos en lugar del ánodo de ehfoqueuna bobina arrol lada alrededor del cuel lo deltubo. En )a práctica t iene muchas más esrr irásque las que her r ros d i l lu iado en Ia f igura .

'para

poder ohrener un campo magnérico relat ivanlen-

de uno de los barridos del haz electr(inico. por

entonces el revestimiento metal izado en el inre-¡ ior del tubo v para la conexión de la alta ten-sir ' rn elóctr ica se dispone á un costado un borne

EL TUBO DE RAYOS CATODICOS t 9

si¡¡¡ihr al que tcní¡¡¡rl(,s ctl cl tullo electrostático.No cs dif íci l inr:rgirt¿trsc ttn tulro cit tescopirr

con cnf<lr¡uc clcctrrlstático v blrrido eleótroruag-¡rótico ¡r v.iccvcrsn, ¡rucs obsen'nndo las dtts figu-r¿rs rcción dcscriptars no hav rttás que canrlliar lgrsclcmcnt<ls quc no crtrrcs¡ronden cn unÍt u ()tr l

pi l l 'n tcncr cl tr t l rr¡ dcl nrr ldckr quc sc encucntrc.- I-r¡s tubos cinesco¡rir ls ¡t t t ldcrnos vicncn pro-

vist¡¡s dc un scgundo rcvcsti lnicrrt(1, pcro en élexterior de cllos. Al tcrrcr cl<ls crr¡rits trtctitliz,:rdrs,una por dentro \' ()tt'il prlr fttct'1, scplrrttlls por

r¡n¡ capa de viclrio, (luc cs cl tulrr¡ lltislt.to, sefr¡r¡rt:¡ un c<¡ndensadr¡r, quc se enrplea cr¡l lro fi l-tro en la fuente de rlta tehsirin. I)e este Itr<¡do scccr¡nolt¡iza un ct¡ndensi¡dor que sierttprc es cos-toso por trabalar a tensiones elevadas. En la dc-nonriiaciiln conrcrcial se distinguen los tutros cotrel dolllc lcvestillricnto p(¡r una letra A que se c()-locir al final de lt característica. des¡rués dc tttr'rlrarrr. Por elenrplo krs tubos l7BP4 y l7BP4/Lsc diferencian en que el segundo es <lc d<lble rc-vcstinlicrlto, concctándosc I Iltrsa cl extcrior.