LEYBOLD DIDACTIC GMBH Instrucciones de servicio 555 214 Tubo ...

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20.02.2013 Views

8/97-Pr- Física Química ⋅ Biología Técnica LEYBOLD DIDACTIC GMBH El tubo de luminiscencia P sirve para la demostración de la fluorescencia durante la irradiación, y la fosforescencia después de irradiar, con luz UV o electrones. Además, también se puede demostrar la extinción de la fosforescencia por medio de irradiación IR. 1 Instrucciones de seguridad • Al operar tubos de alto vacío con alta tensión se puede producir rayos X. - Operar los tubos sólo con altas tensiones UA ≤ 5 kV • En el ejemplo de experimento bosquejado en la Fig. 3 el ánodo debe estar al potencial de masa y el cátodo a un potencial negativo. Esto se recomienda siempre, debido a que las interferencias del exterior que se encuentran cerca de la masa influyen poco sobre el cátodo que está bien blindado pero influyen mucho sobre el ánodo que no está blindado y cuya área es mayor. - Utilizar una fuente de calentamiento a prueba de alta tensión. • Si se considera las limitaciones de los puntos anteriores es posible hacer la conexión con el ánodo a un potencial positivo y el cátodo a potencial de masa como se ilustra en la Fig. 4. De esta manera no se requerirá una fuente de calentamiento a prueba de alta tensión. • El tubo es un bulbo de vidrio evacuados y de paredes finas, hay peligro de implosión. - No someter al tubo a cargas mecánicas. - Manipular con cuidado las clavijas del conector del zócalo del tubo, no doblarlas, colocarlo cuidadosamente en el portatubo P. - No someter el cable de conexión de la pantalla fosforescente a una carga de tracción. - Observe las indicaciones para el montaje de las instrucciones servicio del portatubo P (555 200). • Cuando el tubo está funcionando el cuello del tubo se calienta por el calentamiento del cátodo. - Antes de retirar el tubo dejar que se enfríe. • Los tubos de alto vacío pueden dañarse debido a tensiones altas o corrientes altas o también cuando la temperatura del cátodo es inapropiada. - Tenga siempre en cuenta los parámetros de servicio indicados en los datos técnicos. Instrucciones de servicio 555 214 Tubo de luminiscencia P Fig. 1 2 Descripción y datos técnicos Los electrones emitidos del cátodo � son acelerados por el ánodo cilíndrico �, e inciden sobre la pantalla luminiscente � situada con cierta inclinación en el trayecto de los rayos. A excepción de la conexión de la pantalla luminiscente todos los contactos pasan a través del zócalo del tubo y son accesibles en el panel de conexiones del portatubo P (555 200) a través de las hembrillas de seguridad de 4 mm. � Zócalo de clavijas para el contacto del tubo en el portatubo P � Cátodo calentado directamente Tensión de calentamiento UF:6 V - 8 V 6,3 V recomendado Corriente de calentamiento IF:1,65 A para 6,3 V � Anodo cilíndrico Tensión del ánodo UA: máximo 5 kV Corriente del ánodo IA:aprox. 0,16 mA para UF = 6,3 V, UA = 4 kV � Pantalla luminiscente (4.1) Vanadato de itrio, activado con europio, de iluminación roja, aprox. 625 nm, periodo de desintegración relativamente corto (4.2) Sulfuro de cinc, activado con plata, de iluminación azul, aprox. 450 nm, periodo de desintegración medio (4.3) Sulfuro de cinc, activado con plata y cobalto, de iluminación verde, 510 nm fluorescente, 515 nm fosforescente, periodo de desintegración largo (4.4) como (4.3), aunque recubierto con grafito en la parte posterior, para retener el calor. � Cable con clavijas de 4 mm para el contacto eléctrico de la pantalla luminiscente. Diámetro del bulbo de vidrio D: 130 mm Longitud total del tubo: 240 mm

8/97-Pr-<br />

Física Química ⋅ Biología Técnica <strong>LEYBOLD</strong> <strong>DIDACTIC</strong> <strong>GMBH</strong><br />

El tubo <strong>de</strong> luminiscencia P sirve para la <strong>de</strong>mostración <strong>de</strong> la<br />

fluorescencia durante la irradiación, y la fosforescencia <strong>de</strong>spués<br />

<strong>de</strong> irradiar, con luz UV o electrones. A<strong>de</strong>más, también se<br />

pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>mostrar la extinción <strong>de</strong> la fosforescencia por medio <strong>de</strong><br />

irradiación IR.<br />

1 <strong>Instrucciones</strong> <strong>de</strong> seguridad<br />

• Al operar tubos <strong>de</strong> alto vacío con alta tensión se pue<strong>de</strong> producir<br />

rayos X.<br />

- Operar los tubos sólo con altas tensiones UA ≤ 5 kV<br />

• En el ejemplo <strong>de</strong> experimento bosquejado en la Fig. 3 el<br />

ánodo <strong>de</strong>be estar al potencial <strong>de</strong> masa y el cátodo a un potencial<br />

negativo. Esto se recomienda siempre, <strong>de</strong>bido a que<br />

las interferencias <strong>de</strong>l exterior que se encuentran cerca <strong>de</strong> la<br />

masa influyen poco sobre el cátodo que está bien blindado<br />

pero influyen mucho sobre el ánodo que no está blindado y<br />

cuya área es mayor.<br />

- Utilizar una fuente <strong>de</strong> calentamiento a prueba <strong>de</strong> alta tensión.<br />

• Si se consi<strong>de</strong>ra las limitaciones <strong>de</strong> los puntos anteriores es<br />

posible hacer la conexión con el ánodo a un potencial positivo y<br />

el cátodo a potencial <strong>de</strong> masa como se ilustra en la Fig. 4.<br />

De esta manera no se requerirá una fuente <strong>de</strong> calentamiento<br />

a prueba <strong>de</strong> alta tensión.<br />

• El tubo es un bulbo <strong>de</strong> vidrio evacuados y <strong>de</strong> pare<strong>de</strong>s finas,<br />

hay peligro <strong>de</strong> implosión.<br />

- No someter al tubo a cargas mecánicas.<br />

- Manipular con cuidado las clavijas <strong>de</strong>l conector <strong>de</strong>l zócalo <strong>de</strong>l<br />

tubo, no doblarlas, colocarlo cuidadosamente en el portatubo P.<br />

- No someter el cable <strong>de</strong> conexión <strong>de</strong> la pantalla fosforescente<br />

a una carga <strong>de</strong> tracción.<br />

- Observe las indicaciones para el montaje <strong>de</strong> las instrucciones<br />

<strong>servicio</strong> <strong>de</strong>l portatubo P (<strong>555</strong> 200).<br />

• Cuando el tubo está funcionando el cuello <strong>de</strong>l tubo se calienta<br />

por el calentamiento <strong>de</strong>l cátodo.<br />

- Antes <strong>de</strong> retirar el tubo <strong>de</strong>jar que se enfríe.<br />

• Los tubos <strong>de</strong> alto vacío pue<strong>de</strong>n dañarse <strong>de</strong>bido a tensiones<br />

altas o corrientes altas o también cuando la temperatura <strong>de</strong>l<br />

cátodo es inapropiada.<br />

- Tenga siempre en cuenta los parámetros <strong>de</strong> <strong>servicio</strong> indicados<br />

en los datos técnicos.<br />

<strong>Instrucciones</strong> <strong>de</strong> <strong>servicio</strong> <strong>555</strong> <strong>214</strong><br />

<strong>Tubo</strong> <strong>de</strong> luminiscencia P<br />

Fig. 1<br />

2 Descripción y datos técnicos<br />

Los electrones emitidos <strong>de</strong>l cátodo � son acelerados por el<br />

ánodo cilíndrico �, e inci<strong>de</strong>n sobre la pantalla luminiscente �<br />

situada con cierta inclinación en el trayecto <strong>de</strong> los rayos.<br />

A excepción <strong>de</strong> la conexión <strong>de</strong> la pantalla luminiscente todos<br />

los contactos pasan a través <strong>de</strong>l zócalo <strong>de</strong>l tubo y son accesibles<br />

en el panel <strong>de</strong> conexiones <strong>de</strong>l portatubo P (<strong>555</strong> 200) a<br />

través <strong>de</strong> las hembrillas <strong>de</strong> seguridad <strong>de</strong> 4 mm.<br />

� Zócalo <strong>de</strong> clavijas para el contacto <strong>de</strong>l tubo en el portatubo P<br />

� Cátodo calentado directamente<br />

Tensión <strong>de</strong> calentamiento UF:6 V - 8 V<br />

6,3 V recomendado<br />

Corriente <strong>de</strong> calentamiento IF:1,65 A para 6,3 V<br />

� Anodo cilíndrico<br />

Tensión <strong>de</strong>l ánodo UA: máximo 5 kV<br />

Corriente <strong>de</strong>l ánodo IA:aprox. 0,16 mA para UF = 6,3 V, UA = 4 kV<br />

� Pantalla luminiscente<br />

(4.1) Vanadato <strong>de</strong> itrio, activado con europio, <strong>de</strong> iluminación<br />

roja, aprox. 625 nm, periodo <strong>de</strong> <strong>de</strong>sintegración<br />

relativamente corto<br />

(4.2) Sulfuro <strong>de</strong> cinc, activado con plata, <strong>de</strong> iluminación<br />

azul, aprox. 450 nm, periodo <strong>de</strong> <strong>de</strong>sintegración medio<br />

(4.3) Sulfuro <strong>de</strong> cinc, activado con plata y cobalto, <strong>de</strong> iluminación<br />

ver<strong>de</strong>,<br />

510 nm fluorescente,<br />

515 nm fosforescente, periodo <strong>de</strong> <strong>de</strong>sintegración largo<br />

(4.4) como (4.3), aunque recubierto con grafito en la parte<br />

posterior, para retener el calor.<br />

� Cable con clavijas <strong>de</strong> 4 mm para el contacto eléctrico <strong>de</strong> la<br />

pantalla luminiscente.<br />

Diámetro <strong>de</strong>l bulbo <strong>de</strong> vidrio D: 130 mm<br />

Longitud total <strong>de</strong>l tubo: 240 mm


3 Operación<br />

Aparatos que se requieren adicionalmente:<br />

1 portatubo P <strong>555</strong> 200<br />

1 fuente <strong>de</strong> alta tensión, 10 kV<br />

521 70<br />

(tiene integrada una fuente <strong>de</strong> calefacción a prueba<br />

<strong>de</strong> alta tensión)<br />

o<br />

1 fuente <strong>de</strong> alta tensión, 10 kV 522 37 *)<br />

con fuente <strong>de</strong> calefacción a prueba <strong>de</strong> alta tensión:<br />

1 bobina <strong>de</strong> red con 500 espiras 562 21<br />

1 bobina <strong>de</strong> baja tensión <strong>de</strong> 50 espiras 562 18<br />

1 núcleo en U con yugo 562 11<br />

1 dispositivo <strong>de</strong> sujeción<br />

o para las conexiones <strong>de</strong> la Fig. 4<br />

562 12<br />

1 fuente <strong>de</strong> alta tensión, 10 kV 522 37 *)<br />

con fuente <strong>de</strong> calefacción <strong>de</strong> aprox. 6 V por ej.<br />

1 transformador, 6 V / 12V; 30 VA, por ej. 562 73<br />

1 imán permanente por ej. 510 50<br />

4 Ejemplos <strong>de</strong> experimentos<br />

Fig.2 Excitación con luz UV y extinción con luz IR<br />

Fenómenos luminosos al irradiar con luz UV: todos los materiales<br />

se hacen fluorescentes, (4.3/4) iluminan mayor tiempo <strong>de</strong>spués,<br />

es <strong>de</strong>cir, fosforece, irradiación con luz IR (filtro) acelerado<br />

______<br />

*) no se suministra más<br />

2<br />

para la observación <strong>de</strong> las líneas <strong>de</strong> emisión<br />

1 espectroscopio <strong>de</strong> bolsillo<br />

fuente <strong>de</strong> luz UV:<br />

467 02<br />

1 lámpara <strong>de</strong> alta presión <strong>de</strong> Hg 451 15<br />

1 portalámpara E 27 sobre mango 451 19<br />

1 bobina universal <strong>de</strong> reactancia 451 30<br />

1 filtro ultravioleta<br />

fuente <strong>de</strong> luz IR:<br />

469 79<br />

1 carcasa con lámpara <strong>de</strong> 6 V, 30 VA<br />

1 lente con<strong>de</strong>nsadora asférica con soporte<br />

450 60<br />

450 51<br />

<strong>de</strong> diafragma 460 20<br />

1 filtro infrarrojo 468 74<br />

1 transformador, 6 V / 12V; 30 VA por ej. 562 73<br />

Ejecutar los ensayos en un ambiente oscuro para po<strong>de</strong>r observar<br />

mejor los fenómenos.<br />

Para montar el tubo en el portatubo P (<strong>555</strong> 200), por favor, lea<br />

la información contenida en las instrucciones <strong>de</strong> <strong>servicio</strong> <strong>de</strong>l<br />

portatubo P.<br />

<strong>de</strong>s<strong>de</strong> atrás. Disminución <strong>de</strong> la fosforescencia (compárese con<br />

las pantallas (4.3), (4.4))<br />

Fig.3 Excitación mediante irradiación <strong>de</strong> electrones<br />

Fenómenos luminosos al irradiar con electrones: todos los materiales<br />

se hacen fluorescentes, se tienen los mismos colores y la extinción<br />

obtenida en el experimento <strong>de</strong> la Fig. 2,<br />

conexión <strong>de</strong> la inyección <strong>de</strong> electrones accionando magnéticamente<br />

el relé <strong>de</strong> la corriente <strong>de</strong> calentamiento en el portatubo P<br />

(véase las instrucciones <strong>de</strong> <strong>servicio</strong> <strong>de</strong>l portatubo P <strong>555</strong> 200)<br />

Nota: aquí se pue<strong>de</strong> conectar el cátodo al potencial <strong>de</strong> masa,<br />

modificar el circuito <strong>de</strong> acuerdo a la Fig. 4.<br />

Otros experimentos realizables<br />

Desviación <strong>de</strong>l rayo <strong>de</strong> electrones en el campo magnético (imán<br />

permanente, par <strong>de</strong> bobinas P (<strong>555</strong> 204));<br />

Focalización <strong>de</strong>l rayo (pequeña mancha luminosa), en el caso<br />

<strong>de</strong> que el ánodo se encuentre conectado al potencial <strong>de</strong>l cátodo<br />

y sólo la pantalla al potencial acelerador.


Fig. 4 Conexión alternativa con cátodo al potencial <strong>de</strong> masa.<br />

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