Tubo Nixie National NL850S
El tubo nixie , o pantalla de cátodo frío, es un dispositivo electrónico para mostrar números u otra información mediante descarga luminosa. El tubo de vidrio contiene un ánodo de malla de alambre y múltiples cátodos, con forma de números u otros símbolos. La aplicación de energía a un cátodo lo rodea con una descarga luminosa de color naranja. El tubo se llena con un gas a baja presión, normalmente neón y, a menudo, un poco de mercurio o argón.
Aunque en apariencia se parece a un tubo de vacío, su funcionamiento no depende de la emisión termoiónica de electrones de un cátodo calentado. Por eso se le llama tubo de cátodo frío (una forma de tubo lleno de gas) o una variante de lámpara de neón. Estos tubos rara vez superan los 40 °C (104 °F), incluso en las condiciones de funcionamiento más severas en una habitación a temperatura ambiente. Las pantallas fluorescentes de vacío de la misma época utilizan una tecnología completamente diferente: tienen un cátodo calentado junto con una rejilla de control y ánodos de fósforo moldeados; Los Nixies no tienen calentador ni rejilla de control, generalmente un solo ánodo y cátodos de metal desnudo con forma.
Las primeras pantallas Nixie fueron fabricadas por un pequeño fabricante de tubos de vacío llamado Haydu Brothers Laboratories e introducidas en 1955 por Burroughs Corporation, que compró Haydu. Burroughs derivó el nombre Nixie de ‘NIX I’, una abreviatura de ‘Numeric Indicator eXperimental No. 1’, aunque puede haber sido un backronym diseñado para evocar una criatura mítica. Muchas empresas fabricaron cientos de variaciones de este diseño, desde la década de 1950 hasta la de 1990. Burroughs Corporation introdujo ‘Nixie’ y poseyó el nombre como marca registrada. Las pantallas tipo Nixie fabricadas por otras empresas tenían nombres registrados como Digitron, Inditron y Numicator. Un término genérico adecuado es tubo de lectura de neón de cátodo frío, aunque la frase tubo Nixie rápidamente entró en la lengua vernácula como nombre genérico. Los dispositivos que funcionaban de la misma manera que los tubos Nixie fueron patentados en la década de 1930, y los primeros tubos de visualización producidos en masa fueron introducidos en 1954 por National Union Co. bajo la marca Inditron. Sin embargo, su construcción era más tosca, su vida media más corta y no lograron encontrar muchas aplicaciones debido a su compleja periferia.
Se puede hacer que cada cátodo brille en el característico color neón rojo anaranjado aplicando unos 170 voltios CC a unos pocos miliamperios entre el cátodo y el ánodo. Se pueden observar algunas variaciones de color entre tipos, causadas por diferencias en las mezclas de gases utilizadas. A los tubos de mayor duración que se fabricaron más adelante en la línea de tiempo de Nixie se les agregó mercurio para reducir la chisporroteo, lo que da como resultado un tinte azul o violeta en la luz emitida. En algunos casos, estos colores se filtran mediante una capa filtrante roja o naranja sobre el cristal. La longevidad promedio de los tubos Nixie varió desde aproximadamente 5.000 horas para los primeros tipos, hasta 200.000 horas o más para algunos de los últimos tipos que se introdujeron. Como testimonio de su longevidad y de la del equipo que los utilizó, en 2006 varios proveedores todavía ofrecen tipos comunes de tubos Nixie como piezas de repuesto de servicio, nuevos en su embalaje original. Todavía abundan los equipos con pantallas de tubo Nixie en excelentes condiciones de funcionamiento, aunque gran parte de ellos se han utilizado con frecuencia durante 30 a 40 años o más. Estos artículos pueden encontrarse fácilmente como excedentes y obtenerse con muy poco gasto. En la antigua Unión Soviética, los Nixies todavía se fabricaban en volumen en la década de 1980, por lo que los Nixies rusos y de Europa del Este todavía están disponibles.
Los Nixies se utilizaron como pantallas numéricas en los primeros voltímetros digitales, multímetros, contadores de frecuencia y otros tipos de equipos técnicos. También aparecieron en costosas pantallas digitales de tiempo utilizadas en establecimientos militares y de investigación, y en muchas de las primeras calculadoras electrónicas de escritorio, incluida la primera: el Sumlock-Comptometer ANITA Mk VII de 1961, e incluso en las primeras centralitas telefónicas electrónicas. Las versiones alfanuméricas posteriores en formato de visualización de catorce segmentos encontraron uso en señales de llegada/salida de aeropuertos y en pantallas de cotizaciones bursátiles. Algunos ascensores usaban Nixies para mostrar los números de los pisos. Una ventaja del tubo Nixie es que sus cátodos están diseñados tipográficamente y tienen una forma que los hace legibles. En la mayoría de los tipos, no están colocados en secuencia numérica de atrás hacia adelante, sino que están dispuestos de modo que los cátodos delante del que está encendido lo oscurezcan mínimamente.
Los tubos Nixie fueron reemplazados en la década de 1970 por diodos emisores de luz (LED) y pantallas fluorescentes de vacío (VFD), a menudo en forma de pantallas de siete segmentos. El VFD utilizaba un filamento caliente para emitir electrones, una rejilla de control y ánodos recubiertos de fósforo (similares a un tubo de rayos catódicos) con forma para representar segmentos de un dígito, píxeles de una pantalla gráfica o letras, símbolos o palabras completas. Mientras que los Nixies normalmente requieren 180 voltios para iluminarse, los VFD solo requieren voltajes relativamente bajos para funcionar, lo que los hace más fáciles y económicos de usar. Los VFD tienen una estructura interna simple, lo que da como resultado una imagen brillante, nítida y sin obstrucciones. A diferencia de los Nixies, la envoltura de vidrio de un VFD se evacua en lugar de llenarse con una mezcla específica de gases a baja presión. Los LED se adaptaban mejor a los bajos voltajes que utilizaban los circuitos integrados, lo que suponía una ventaja para dispositivos como calculadoras de bolsillo, relojes digitales e instrumentos de medición digitales portátiles. Además, los LED eran mucho más pequeños y resistentes, sin una frágil envoltura de vidrio. Los LED tenían un menor consumo de energía que los VFD y los tubos Nixie.
Citando insatisfacción con la estética de las pantallas digitales modernas y una afición nostálgica por el estilo de la tecnología obsoleta, los entusiastas de la electrónica en los últimos años han mostrado interés en revivir los Nixies. Se están sacando y utilizando tubos no vendidos que han estado en almacenes durante décadas, siendo la aplicación más común en relojes digitales caseros. Esto es algo irónico, ya que durante su apogeo, los Nixies generalmente se consideraban demasiado caros para su uso en bienes de consumo del mercado masivo. Este reciente aumento de la demanda ha provocado un aumento significativo de los precios, especialmente para los tubos grandes. Los tubos Nixie más grandes que se sabe están en manos de coleccionistas, el muy raro Rodan CD47/GR-414 (220 mm de altura), se venden por cientos de dólares cada uno.
