Nº 0506035. Tubo de Crookes (ca. 1950)

Un tubo de Crookes es un tubo de vidrio en el que se ha practicado un altísimo vacío, pero que contiene un gas muy enrarecido, de modo que, al aplicar una elevada diferencia de potencial eléctrico entre sus dos electrodos extremos, dicho gas emite, por fluorescencia, luz de diferente color según el tipo de gas que se halle dentro de dicho tubo.

En realidad, su precedente son los tubos de Geissler, los primeros tubos de descarga eléctrica de este tipo que fueron diseñados por el físico alemán, y experto soplador de vidrio, Heinrich Geissler (1815-1879) en 1850, tras mejorar la eficiencia de las bombas que producían el vacío en los tubos, y con el apoyo de la idea de su amigo, el físico alemán Julius Plücker y su, por entonces, alumno Johann W. Hittorf de conectar una diferencia de potencial eléctrica intensa a dichos tubos. En 1875, el físico y químico inglés William Crookes (1832-1919) mejoró aún más la creación de vacío en dichos tubos, lo que le permitió empezar a investigar la naturaleza de la causa que provocaba dicha emisión de luz por parte del gas enrarecido atrapado en el interior de los mismos. Incidentalmente, Crookes también se dedicó al estudio de supuestos fenómenos psíquicos relacionados con la comunicación con los espíritus de los fallecidos y, al final de su vida, acabó incluso presidiendo una sociedad que estudiaba las supuestas apariciones de fantasmas.

En una primera modificación, Crookes introdujo un obstáculo de zinc, en forma de cruz de Malta, entre el cátodo emisor y el ánodo, viendo que los rayos catódicos (que luego se demostraría que eran electrones ya que podían ser desviados mediante imanes) se propagaban en línea recta y creaban una sombra detrás del obstáculo. En los siguientes diseños, el tubo de Crookes ya no consistía en un simple tubo alargado con dos electrodos, sino que, entre ambos, se situaba además una ampolla esférica que alojaba un tercer electrodo a modo de blanco que, bajo ciertas condiciones, podía producir rayos X, como descubriría el físico alemán W. C. Roentgen (1845-1923) en 1895, recibiendo, por ello, el primer premio Nobel de Física (1901).

Los tubos de descarga, en sus diferentes versiones cada vez más avanzadas, permitirían creaciones posteriores como el cañón de electrones, el osciloscopio, los monitores de radar y de televisión, las válvulas de vacío para electrónica e informática, etc.

El tubo de Crookes de nuestro catálogo, de vidrio, con electrodos metálicos y mango de madera, tiene una longitud total entre los electrodos principales de 34 cm, con una esfera de vidrio intermedia de 12 cm de diámetro y una anchura, incluido el mango, de 21 cm. Al conectar el tubo a una diferencia de potencial de algunos miles de voltios, el cátodo emite electrones que, en lugar de llegar al ánodo del frontal opuesto, son interceptados por un ánodo auxiliar o anticátodo que acaba en un disco metálico de platino; al ser frenados los electrones por dicho blanco, éste emite una radiación, principalmente por el mecanismo de frenado (bremsstrahlung, en alemán), en forma de rayos X, de modo que, al estar dicho blanco orientado a 45º, salen reflejados limpiamente hacia fuera del tubo de vidrio. Este ejemplar cuenta además con un cuarto apéndice, que sale tangencialmente del bulbo esférico de vidrio, y que es un regulador para mantener estable la presión del gas enrarecido alojado en el tubo (al calentarse el gas con la radiación, aumenta su presión, con lo que, para mantenerla, debe liberarse parte del mismo al exterior).

Pese a que no consta en el equipo ni fabricante ni modelo, por sus características podría haber sido adquirido por nuestra Escuela hacia 1960, habiendo sido fabricado hacia 1950, si bien este diseño ya existía hacia 1930. Así, en nuestro país, en el Laboratorio Eléctrico Sánchez, creado en 1913 en Piedrabuena (Ciudad Real) por el ingeniero e inventor manchego Mónico Sánchez Moreno (1880-1961), se construyeron muchos tubos de Geissler, de Crookes y de rayos X entre 1930 y 1950.

Catalogación, documentación, texto y fotografía: Prof. A. Vitores (2021)