El tubo de rayos catódicos (CRT, del inglés Cathode Ray Tube) es una tecnología que permite visualizar imágenes mediante un haz de rayos catódicos constantemente dirigido contra una pantalla de vidrio recubierta de fósforo y plomo. El fósforo permite reproducir la imagen proveniente del haz de rayos catódicos, mientras que el plomo bloquea los rayos X para proteger al usuario de sus radiaciones. Fue desarrollado por William Crookes en 1875. Se empleó principalmente en monitores, televisores y osciloscopios, aunque en la actualidad se está sustituyendo rápidamente por tecnologías como plasma, LCD, LED. En la actualidad es una tecnología obsoleta y prácticamente en desuso.
El tubo de rayos catódicos, o CRT, fue inventado en 1897 por Carl Ferdinand Braun, un científico alemán. A pesar de que los CRT que se utilizan en los monitores modernos tuvieron muchas modificaciones que les permitieron mejorar la calidad de la imagen, siguen utilizando los mismos principios básicos.
La primera versión del tubo catódico fue un diodo de cátodo frío, en realidad una modificación del tubo de Crookes con una capa de fósforo sobre el frontal. A este tubo se le llama a veces tubo Braun. La primera versión que utilizaba un cátodo caliente fue desarrollada por J. B. Johnson y H. W. Weinhart de la sociedad Western Electric.
Algunas pantallas o televisores que utilizan tubos catódicos pueden acumular electricidad estática, inofensiva, sobre el frontal del tubo, lo que puede implicar la acumulación de polvo, que reduce la calidad de la imagen. Se hace necesaria una limpieza (con un trapo seco o un producto adecuado, ya que algunos productos pueden dañar la capa antirreflectante, si ésta existe).
Al acercar un imán a un monitor CRT se alterará el magnetismo de la bobina de deflexión y con ello la incidencia del rayo catódico sobre la pantalla. Normalmente causará una deformación en la imagen y problemas con los colores hasta que retiramos el campo magnético.
Es posible comprar o construir un dispositivo exterior degausador (también conocido como desmagnetizador), que puede ayudar a desmagnetizar los monitores más viejos o en casos donde es ineficaz el aparato incorporado.
Consiste en una bobina que produce un gran campo magnético. Se emplea encendiendo el TV o monitor y mostrando una imagen en el tubo. Se acerca la bobina al centro del monitor se mueve lentamente en círculos concéntricos nunca más anchos del borde del monitor, hasta que los colores incorrectos son eliminados. Este proceso puede necesitar repetirse muchas veces para eliminar algunas magnetizaciones más difíciles. Para un ajuste más perfecto debe emplearse una imagen fija, siendo recomendable el empleo de un generador de señal. El empleo inadecuado de un desmagnetizador puede empeorar el problema.
La causa más común de magnetización en monitores de ordenador es el campo magnético del transformador de alguna fuente de alimentación cercana.
Existen monitores profesionales con blindaje electromagnético para usarse en entornos con presencia de campos magnéticos fuertes.
Aunque no hay pruebas de ello algunos creen que los campos electromagnéticos emitidos durante el funcionamiento del tubo catódico pueden tener efectos biológicos. La intensidad de este campo se reduce a valores irrelevantes a un metro de distancia y en todo caso el efecto es más intenso a los lados de la pantalla que frente a ella.
Cuando se ejerce demasiada presión sobre el tubo o se le golpea puede producirse una implosión debida al vacío interior. Las explosiones que a veces se ven en cine y televisión no son posibles. En los tubos de los modernos televisores y monitores la parte frontal es mucho más gruesa, se añaden varias capas de vidrio y láminas plásticas de modo que pueda resistir a los choques y no se produzcan implosiones. El resto del tubo y en particular el cuello son en cambio muy delicados. En otros tubos, como por ejemplo los osciloscopios, no existe el refuerzo de la pantalla, en cambio se usa una lámina plástica antepuesta como protección. El tubo catódico tiene que ser manejado con atención y competencia; se tiene que evitar en particular levantarlo por el cuello y sujetarlo siempre por los puntos indicados por el fabricante.
En los tubos más antiguos y en algunos modernos, fueron empleadas sustancias tóxicas en su fabricación como cadmio, fósforo, bario, etc. En la actualidad se han ido reemplazando por otras más seguras. La implosión o en todo caso la rotura del vidrio causa la dispersión de estos materiales. En la eliminación y reciclado de los tubos se tiene que tener en cuenta además la presencia de plomo en el cristal, que es muy contaminante.
El efecto del parpadeo no es exclusivo de los tubos de vacío. También se observa en pantallas planas aunque en estas es habitual encontrar sistemas para reducirlo.
La señal de TV convencional está formada por 25 imágenes por segundo en el sistema PAL y de 30 en el sistema NTSC. Con el entrelazado se consigue reducir el parpadeo dividiendo cada imagen en dos. Una con las líneas pares y otra con las impares que se muestran una detrás de otra aumentando la frecuencia a 50/60 Hz.
Este continuo parpadeo es el que causa mareos y molestias visuales cuando vemos la televisión durante demasiado tiempo. En algunas personas sensibles puede incluso desencadenar crisis epilépticas.
Algunos modelos de televisores solucionan este problema almacenando la señal en una memoria y repitiendo cada imagen completa sin entrelazado varias veces. El sistema más extendido en PAL es el de 100 Hz que repite cada imagen 4 veces y reduce notablemente el parpadeo. Los primitivos sistemas de 100 Hz anunciaban un aumento de calidad pero al emplear conversores analógicos/digitales primitivos con poco muestreo y cuantificación la calidad de imagen era sensiblemente menor. El método de digitalización intentaba usar el mínimo de memoria posible ya que la memoria era muy cara por entonces. El abaratamiento de los circuitos integrados de memoria y el avance de la electrónica en general han conseguido que en el mercado podamos encontrar pantallas de 200 Hz que hacen el parpadeo imperceptible manteniendo la calidad de la señal.
Para dirigir el haz en los tubos de rayos catódicos se emplean tensiones eléctricas muy altas (decenas de miles de voltios). Estas tensiones pueden permanecer en el aparato durante un tiempo después de apagarlo y desconectarlo de la red eléctrica. Se debe evitar por lo tanto abrir el monitor o televisor si no se dispone de una adecuada preparación técnica.
La interacción entre los electrones al rebotar en la pantalla fluorescente del CRT produce, bien ajustado, pequeñas dosis de rayos X. Si el voltaje del ánodo sobrepasa el máximo del recomendado por el fabricante del CRT, la dosis será mayor a la dosis permitida por la ley.
Los tubos catódicos (CRT), que han sido muy populares en gran parte del siglo XX, están prácticamente en desuso desde finales de la década de los 2000 (primeramente en monitores de computadoras, y luego en televisores), ya que poco a poco las pantallas planas (LCD) sustituyen a las pantallas de tubo catódico.
Estos nuevos tipos de pantallas LCD presentan muchas ventajas, como son: Un tamaño comparativamente más reducido. Dimensiones posibles más grandes o pequeñas. Relaciones alto/ancho más extremas. Formas de pantalla cóncavas, planas o convexas, incluso hay pantallas flexibles. Menores riesgos para la salud, no dejan estelas en la pantalla en caso de cambio rápido de imágenes (solo pantallas LCD y LED) y un menor consumo de energía.
También tienen algunas desventajas, como un color negro mostrado muy claro (los de cristal líquido (LCD), ya que emplean una luz trasera). En ciertos casos, un tiempo de respuesta elevado. En pantallas no cóncavas, no se muestran los colores de manera uniforme (a menos que se usara un filtro para oscurecer el centro de la pantalla), ya que en los CRTs se compensa el ancho del vidrio visto en diagonal con circuitos electrónicos que cambian la iluminación a lo ancho y alto de la pantalla).
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