Rayo anódico
Un rayo anódico (también rayo positivo o rayo canal) es un haz de iones positivos creado por ciertos tipos de gases. tubos de descarga. Se observaron por primera vez en tubos Crookes durante experimentos realizados por el científico alemán Eugen Goldstein, en 1886. Los trabajos posteriores sobre rayos anódicos de Wilhelm Wien y J. J. Thomson condujeron al desarrollo de la espectrometría de masas.
Tubo de rayos anódicos
Goldstein utilizó un tubo de descarga de gas que tenía un cátodo perforado. Cuando se aplica un potencial eléctrico de varios miles de voltios entre el cátodo y el ánodo, se generan débiles "rayos" luminosos. Se ven extendiéndose desde los agujeros en la parte posterior del cátodo. Estos rayos son haces de partículas que se mueven en dirección opuesta a los "rayos catódicos", que son corrientes de electrones que se mueven hacia el ánodo. Goldstein llamó a estos rayos positivos Kanalstrahlen, "rayos de canal" o "rayos de canal", porque estos rayos pasaban a través de los agujeros o canales en el cátodo.
El proceso mediante el cual se forman los rayos anódicos en un tubo de rayos anódicos de descarga de gas es el siguiente. Cuando se aplica alto voltaje al tubo, su campo eléctrico acelera la pequeña cantidad de iones (átomos cargados eléctricamente) siempre presentes en el gas, creados por procesos naturales como la radiactividad. Estos chocan con los átomos del gas, quitándoles electrones y creando más iones positivos. Estos iones y electrones, a su vez, chocan contra más átomos, creando más iones positivos en una reacción en cadena. Todos los iones positivos son atraídos por el cátodo negativo y algunos pasan a través de los orificios del cátodo. Estos son los rayos anódicos.
Cuando llegan al cátodo, los iones se han acelerado a una velocidad suficiente para que cuando colisionan con otros átomos o moléculas en el gas exciten las especies a un nivel de energía más alto. Al regresar a sus niveles de energía anteriores, estos átomos o moléculas liberan la energía que habían ganado. Esa energía se emite en forma de luz. Este proceso de producción de luz, llamado fluorescencia, provoca un brillo en la región detrás del cátodo.
Fuente de iones de rayos anódicos
Una fuente de iones de rayos anódicos normalmente es un ánodo recubierto con la sal de haluro de un metal alcalino o alcalinotérreo. La aplicación de un potencial eléctrico suficientemente alto crea iones alcalinos o alcalinotérreos y su emisión es más visible en el ánodo.