- Основные технологические применения электронной эмиссии атомов
- Электронная эмиссия за счет полевого эффекта
- Термическое излучение электронов
- Фотоэмиссия электронов и вторичная электронная эмиссия
- Другие приложения
- Ссылки
В технологических приложениях электронной эмиссии атомов производятся с учетом явлений , которые вызывают выброс одного или несколько электронов из атома. То есть, чтобы электрон покинул орбиталь вокруг ядра атома, на которой он стабилен, для этого необходим внешний механизм.
Чтобы электрон был отделен от атома, которому он принадлежит, он должен быть удален с помощью определенных методов, таких как приложение большого количества энергии в виде тепла или облучение высокоэнергетическими ускоренными электронными пучками.
Применение электрических полей, которые имеют силу, намного превышающую силу, связанную с лучами, и даже использование лазеров с большой интенсивностью и яркостью, превышающей яркость солнечной поверхности, способны обеспечить этот эффект удаления электронов.
Основные технологические применения электронной эмиссии атомов
Существует несколько механизмов достижения электронной эмиссии атомов, которые зависят от некоторых факторов, таких как место, откуда испускаются электроны, и способ, которым эти частицы могут перемещаться, чтобы пересечь потенциальный барьер размеров. конечно.
Точно так же размер этого барьера будет зависеть от характеристик рассматриваемого атома. В случае достижения эмиссии над барьером, независимо от его размеров (толщины), электроны должны иметь достаточно энергии для его преодоления.
Это количество энергии может быть достигнуто за счет столкновений с другими электронами путем передачи их кинетической энергии, нагрева или поглощения легких частиц, известных как фотоны.
С другой стороны, когда желательно добиться излучения ниже барьера, он должен иметь требуемую толщину, чтобы электроны могли «проходить сквозь него» посредством явления, называемого туннельным эффектом.
В этом порядке идей механизмы для достижения электронного излучения подробно описаны ниже, за каждым из которых следует список с некоторыми из его технологических приложений.
Электронная эмиссия за счет полевого эффекта
Эмиссия электронов за счет полевого эффекта происходит за счет приложения больших полей электрического типа и внешнего происхождения. Среди его наиболее важных приложений:
- Производство источников электронов, имеющих определенную яркость, для разработки электронных микроскопов высокого разрешения.
- Развитие различных видов электронной микроскопии, где электроны используются для создания изображений очень маленьких тел.
- Устранение индуцированных нагрузок от транспортных средств, движущихся в пространстве, с помощью нейтрализаторов нагрузки.
- Создание и совершенствование материалов малых размеров, например наноматериалов.
Термическое излучение электронов
Тепловая эмиссия электронов, также известная как термоэлектронная эмиссия, основана на нагревании поверхности исследуемого тела, чтобы вызвать электронную эмиссию за счет своей тепловой энергии. У него много приложений:
- Производство высокочастотных вакуумных транзисторов, которые используются в области электроники.
- Создание пушек, выбрасывающих электроны, для использования в приборах научного класса.
- Формирование полупроводниковых материалов, обладающих большей устойчивостью к коррозии и улучшение электродов.
- Эффективное преобразование различных видов энергии, например солнечной или тепловой, в электрическую.
- Использование систем солнечного излучения или тепловой энергии для генерации рентгеновских лучей и их использования в медицинских целях.
Фотоэмиссия электронов и вторичная электронная эмиссия
Электронная фотоэмиссия - это метод, основанный на фотоэлектрическом эффекте, открытом Эйнштейном, при котором поверхность материала облучается излучением определенной частоты, чтобы передать электронам достаточно энергии, чтобы вытеснить их с указанной поверхности.
Таким же образом вторичная эмиссия электронов происходит, когда поверхность материала бомбардируется электронами первичного типа, которые имеют большое количество энергии, так что они передают энергию электронам вторичного типа, чтобы они могли высвободиться из поверхность.
Эти принципы использовались во многих исследованиях, в которых, среди прочего, были достигнуты следующие результаты:
- Конструкция фотоумножителей, которые используются во флюоресцентной, лазерной сканирующей микроскопии и в качестве детекторов низких уровней светового излучения.
- Производство сенсорных устройств изображения путем преобразования оптических изображений в электронные сигналы.
- Создание золотого электроскопа, который используется для иллюстрации фотоэффекта.
- Изобретение и усовершенствование приборов ночного видения для усиления изображения тускло освещенного объекта.
Другие приложения
- Создание углеродных наноматериалов для разработки электроники в наномасштабе.
- Производство водорода путем отделения воды с помощью фотоандов и фотокатодов от солнечного света.
- Создание электродов с органическими и неорганическими свойствами для использования в самых разнообразных научных и технологических исследованиях и приложениях.
- Поиск отслеживания фармакологических продуктов через организмы с помощью изотопной маркировки.
- Устранение микроорганизмов из предметов большой художественной ценности для их защиты путем применения гамма-лучей при их сохранении и восстановлении.
- Производство источников энергии для питания спутников и кораблей, предназначенных для выхода в открытый космос.
- Создание систем защиты для исследований и систем, основанных на использовании ядерной энергии.
- Обнаружение дефектов или дефектов материалов в промышленной сфере с помощью рентгеновских лучей.
Ссылки
- Rösler, M., Brauer, W et al. (2006). Электронная эмиссия, индуцированная частицами I. Получено с books.google.co.ve
- Дженсен, KL (2017). Введение в физику электронной эмиссии. Получено с books.google.co.ve
- Дженсен, KL (2007). Достижения в области визуализации и электронной физики: физика электронной эмиссии. Восстановлено с books.google.co.ve
- Кембриджское ядро. (SF). Электронно-эмиссионные материалы: достижения, приложения и модели. Получено с cambridge.org
- Британника, Э. (nd). Вторичная эмиссия. Получено с britannica.com