emision termoionica

EMISIÓN TERMOIÓNICA.
Los orígenes de la revolución electrónica se remontan a finales del siglo XIX. En 1883, Thomas Edison observó que se formaban depósitos negros en el interior de las lámparas de vidrio al vacío con las cuales realizaba sus experimentos. Posteriormente, la experimentación mostró que si una placa metálica se sellaba en el interior del tubo al vacío, y se conectaba como seindica en la figura 40-1, el galvanómetro indicaba la presencia de una corriente entre el filamento y la placa. Esta corriente fluía únicamente cuando la terminal positiva de la batería se conectaba a la placa. Varios años después se descubrió que esta corriente era el resultado de la emisión de electrones que provenían del filamento caliente. Los electrones cargados negativamente eran atraídos haciala carga positiva de la placa, generando una corriente eléctrica entre la placa y el filamento.
El fenómeno que origina la emisión de electrones a partir del filamento caliente se llama emisión termoiónica. Dicho fenómeno se puede observar únicamente en ausencia del oxígeno. Un filamento lo suficientemente caliente para causar la emisión termoiónica ardería en presencia de aire.


TUBOS AL VACÍO.El flujo de corriente que observo Edison se presentaba solamente cuando la placa (ánodo) era positiva con respecto al filamento (cátodo). Si la batería se invertía en el circuito, la corriente cesaba. La placa cargada negativamente repelía a los electrones con su carga negativa en lugar de atraerlos, y los electrones que habían escapado del filamento eran atraídos de nuevo hacia él debido a sucarga positiva.
La emisión termoiónica condujo al desarrollo del tubo al vacío, que fue el corazón de todos los dispositivos electrónicos hasta los años cincuenta. La utilidad de los tubos al vacío radicaba en la singular propiedad de que la corriente podía fluir en ellos en una sola dirección, y que la corriente podía ser controlada.
Un tubo al vacío típico tenía un cátodo calentado mediante unfilamento calefactor por separado y una placa que era el ánodo. Los tubos de este tipo, conocidos como diodos, eran la forma más sencilla de los tubos al vacío. Una versión más sofisticada, el tríodo, se muestra en la figura 40-2. El tercer elemento del tríodo, la rejilla, consistía en un electrodo fabricado con una malla de alambres delgados; los electrones podían pasar fácilmente a través de losmúltiples orificios de la rejilla. Cuando el tubo entraba en operación y se le aplicaba un pequeño voltaje negativo a la rejilla, los electrones emitidos por el cátodo eran repelidos por el efecto de la rejilla y no pasaban a través de ella. El resultado era que no fluía corriente hacia el ánodo. Sin embargo, si no se aplicaba voltaje a la rejilla, o si dicho voltaje era positivo, los electrones delcátodo pasaban a través de ella y circulaba una corriente entre el cátodo y el ánodo. La aplicación de pequeños voltajes a la rejilla permitía que ésta controlara por completo el flujo de la corriente en el interior del tubo. Los pequeños voltajes fueron amplificados efectivamente por este proceso.

Los tubos como éste y otros similares hicieron posible el desarrollo de la radio, la televisión,las computadoras y la gran diversidad de los dispositivos modernos. En la actualidad, el desarrollo y la difusión de la tecnología de estado sólido, en la cual se utilizan semiconductores, ha hecho desaparecer virtualmente los tubos al vacío. No obstante, todavía hoy se emplean con frecuencia dos tubos al vacío: el tubo de rayos catódicos (TRC) y el tubo de rayos X.

TUBO DE RAYOS CATÓDICOS.
El tubode rayos catódicos es la clave de los dispositivos de representación visual, producida por medios electrónicos, que encontramos en los osciloscopios (figura 40-3), las computadoras y los televisores. El tubo consta de un cañón electrónico, placas de desviación y una pantalla. Estos tres componentes se encuentran dentro de un tubo de vidrio especial para trabajo pesado, en el cual se ha hecho...