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El tubo de difracción de electrones es un tubo de
alto vacío, con un filamento incandescente (4) de
tungsteno puro y un ánodo cilíndrico (7) dentro de
una ampolla de vidrio transparente y al vacío. A
partir de los electrones emitidos por el cátodo
incandescente, se corta un delgado haz de rayos,
por medio del orificio de un diafragma, y se enfoca
a través de un sistema óptico de electrones. Este
haz, nítidamente limitado y monocromático,
atraviesa una red fina de filamentos de níquel, que
se encuentra en la "desembocadura" del cañón de
electrones (8), que está cubierto de una película de
grafito policristalino y que actúa como rejilla de
difracción. Sobre la pantalla fluorescente (10) se
visualiza la imagen de difracción en forma de dos
anillos concéntricos, presentes alrededor del haz
de electrones difractado.
Un imán forma parte del volumen de suministro.
Éste permite alterar la dirección del haz de
electrones, lo cual es necesario cuando surge un
punto defectuoso en la red de grafito, sea por
defecto de fábrica o por la quemadura del mismo.
3. Datos técnicos
Calentamiento:
≤
7,5 V AC/DC
Tensión anódica:
0 – 5000 V DC
Corriente anódica:
tipo 0,15 mA a 4000 V
DC
Constantes de la red de grafito:
d
10
= 0,213 nm
d
11
= 0,123 nm
Medidas:
Distancia de la rejilla de grafito /
Pantalla fluorescente:
aprox. 135 mm
Pantalla fluorescente:
aprox. 100 mm Ø
Ampolla de vidrio:
aprox. 130 mm Ø
Longitud total:
aprox. 260 mm
4. Servicio
Para la operación del tubo de difracción de
electrones se necesita el siguiente equipo
suplementario:
1 Soporte de tubos D
U19100
1 Fuente de alta tensión 5 kV
U33010-115
o
1 Fuente de alta tensión 5 kV
U33010-230
1 Multímetro analogico AM51
U17451
4.1 Instalación del tubo en el soporte para tubo
•
Montar y desmontar el tubo solamente con los
dispositivos de alimentación eléctrica
desconectados.
•
Retirar hasta el tope el desplazador de fijación
del soporte del tubo.
•
Colocar el tubo en las pinzas de fijación.
•
Fijar el tubo en las pinzas por medio del
desplazador de fijación.
4.2 Desmontaje del tubo del soporte para tubo
•
Para retirar el tubo, volver a retirar el
desplazador de fijación y extraer el tubo.
4.3 Indicaciones generales
La película de grafito de la rejilla de difracción sólo
tiene algunas capas moleculares de espesor y, por
tanto, se puede destruir ante una corriente mayor
a 0,2 mA.
La resistencia interna sirve para la limitación de la
corriente y, por tanto, para evitar daños en la
película de grafito.
Durante la experimentación, se debe controlar la
corriente anódica, al igual que la película de
grafito. En caso de que se queme la rejilla de
grafito, o de una corriente de emisión superior a
0,2 mA, se debe desconectar inmediatamente la
tensión anódica.
En el caso de que los anillos de difracción no se
vean claramente, se puede modificar la dirección
del haz de electrones por medio de un imán, de
modo que se proyecte sobre alguna otra área de la
película de grafito.
La focalización del haz de electrones se puede
mejorar aplicando una tensión de focalización de 0
– 50 V DC (véase el circuito en la fig. 2), de forma
que se puedan observar de mejor manera los
anillos de difracción con baja tensión anódica.
5. Ejemplo de experimentos
•
Monte el experimento de acuerdo con la fig. 2.
El polo negativo de tensión anódica se conecta
siempre a través de los conectores de 2 mm.
•
Conectar la tensión de calentamiento y esperar
aproximadamente 1 minuto hasta que la
respuesta de calentamiento sea estable.
•
Aplicar una tensión anódica de 4 kV.
•
Determinar el diámetro
D
de los anillos de
difracción sobre la pantalla luminosa.
Ahora son visibles dos anillos de difracción
envueltos por el haz de electrones difractado. Cada
uno de los anillos corresponde a una reflexión de
Bragg en los átomos de un nivel de la red de
grafito.
Las modificaciones de la tensión anódica provocan
cambios en los diámetros de los anillos de
difracción, por lo que una reducción de la tensión
provoca un aumento del diámetro. Esta
