Partes de un tubo de rayos catódicos (CRT)

Lo conoces como «tubo de imagen»; es el tubo de rayos catódicos (CRT) en un televisor, en un monitor de ordenador, en pantallas de radar y en equipos de prueba como osciloscopios. Las imágenes se producen en una pantalla por el movimiento de un haz de electrones dentro de un vacío de vidrio que golpea una superficie recubierta de fósforo, emitiendo luz visible.

La estructura de vidrio

Un tubo de rayos catódicos es un gran tubo de vidrio con una sección de cuello estrecho que se ensancha hasta una zona de pantalla ancha, casi plana. Dentro del cuello hay un conjunto que produce un flujo de electrones. Las conexiones eléctricas a estos componentes internos se hacen mediante pines metálicos que se extienden hacia afuera por la parte trasera del cuello, usualmente en formación circular. El interior del tubo es un vacío.

El cañón de electrones

Similar a tubos de vacío electrónicos pequeños típicos, el tubo de imagen contiene un filamento (un «calentador»), que calienta un «cátodo» que emite un flujo de electrones cargados negativamente. Parte de este conjunto del «cañón de electrones» incluye un anillo metálico (un «ánodo»), que tiene carga positiva. Esto sirve para enfocar y acelerar el flujo de electrones en un haz estrecho. El cañón de electrones está ubicado en el «cuello» del tubo de rayos catódicos.

La superficie interior de la pantalla

Mientras el haz de electrones recorre el vacío interior del tubo desde el cañón, golpea la superficie interior plana del tubo. Esta superficie está recubierta con un tipo de fósforo. Cuando el fósforo es golpeado por el haz, se excita y emite luz visible.

Desviación del haz

Para mover el haz izquierda/derecha (horizontal) y arriba/abajo (vertical) y crear imágenes, el haz debe dirigirse. El haz puede desviarse mediante un campo eléctrico o magnético. En tubos de rayos catódicos de TVs y monitores, el haz se mueve sobre la pantalla mediante un conjunto de bobinas llamado «yoke» (yugo) que se desliza sobre el cuello del tubo y se sitúa justo después del punto de salida donde el haz deja el cañón. Un juego de bobinas controla el movimiento horizontal y el otro el vertical. En el caso del tubo de rayos catódicos de un osciloscopio, placas metálicas se construyen dentro del tubo para afectar electrostáticamente el barrido del haz, en lugar de un yugo externo.

Tubos de imagen en color

La cosa se complica con el color. Los tubos de rayos catódicos en color tienen tres cañones de electrones para golpear fósforos rojo, azul y verde, respectivamente. Las combinaciones producen todos los colores en pantalla. Cada cañón está ajustado para golpear su fósforo de color asociado. Una «máscara de sombra» (shadow mask) es una rejilla con diminutos agujeros montada dentro del tubo cerca de la pantalla para evitar que electrones golpeen el fósforo de color equivocado. Todo un conjunto de circuitos externos al tubo es necesario para la convergencia de color correcta.

El fin de una era

Los tubos de rayos catódicos existen desde la invención de la televisión, y han mejorado tremendosamente con los años. La tecnología de estado sólido, sin embargo, ha traído nuevos dispositivos que reemplazan los grandes, voluminosos y peligrosos tubos de imagen y su requisito de alta tensión. Pantallas planas de estado sólido están reemplazando rápidamente a los tubos de rayos catódicos en televisores y monitores. Pero el CRT jugó un papel vital en la larga historia del desarrollo de la televisión y los ordenadores.