- Az atomok elektronikus kibocsátásának főbb technológiai alkalmazásai
- Elektronkibocsátás mezőhatás szerint
- Az elektronok hőkibocsátása
- Elektronfényemisszió és szekunder elektronkibocsátás
- Egyéb alkalmazások
- Irodalom
Az atomok elektronikus kibocsátásának technológiai alkalmazásának előállítása során figyelembe veszik azokat a jelenségeket, amelyek egy vagy több elektron kilökését okozják egy atomból. Vagyis ahhoz, hogy egy elektron elhagyja a pályát, amelyben stabil az atommag körül, ehhez külső mechanizmusra van szükség.
Ahhoz, hogy egy elektron leválaszthasson attól az atomtól, amelyhez tartozik, bizonyos technikákkal el kell távolítani, például nagy mennyiségű energia felhasználásával hő vagy besugárzás formájában nagy energiájú gyorsított elektronnyalábokkal.
A sugárzáshoz képest sokkal nagyobb erővel rendelkező elektromos mezők alkalmazása, és még a nagy intenzitású és a Nap felületénél nagyobb fényerővel rendelkező lézerek is képesek elérni ezt az elektroneltávolító hatást.
Az atomok elektronikus kibocsátásának főbb technológiai alkalmazásai
Számos mechanizmus létezik az atomok elektronikus kibocsátásának elérésére, amelyek bizonyos tényezőktől függnek, például attól a helytől, ahonnan a kibocsátott elektronok származnak, és attól, hogy ezek a részecskék hogyan tudnak mozogni, hogy átlépjenek egy lehetséges méretsorozaton véges.
Hasonlóképpen, ennek a gátnak a mérete a kérdéses atom tulajdonságaitól függ. A gát fölötti emisszió elérése esetén, függetlenül annak méretétől (vastagságától), az elektronoknak elegendő energiával kell rendelkezniük annak leküzdéséhez.
Ez az energiamennyiség más elektronokkal való ütközés útján érhető el úgy, hogy kinetikus energiájukat átadják, melegítik vagy fotonoknak nevezett fényrészecskék abszorbeálódnak.
Másrészt, amikor az akadály alatt kívánatos emissziót elérni, annak a kívánt vastagságúnak kell lennie, hogy az elektronok az alagúthatásnak nevezett jelenségen keresztül "áthaladjanak" rajta.
Ebben az ötletek sorrendjében az alábbiakban részletezzük az elektronikus kibocsátás elérésének mechanizmusait, amelyek mindegyikét egy-egy műszaki alkalmazásának listája követi.
Elektronkibocsátás mezőhatás szerint
Az elektronok mezőhatás szerinti kibocsátása nagy elektromos és külső eredetű mezők alkalmazásával következik be. A legfontosabb alkalmazások között a következők:
- Bizonyos fényerősségű elektronforrások előállítása nagy felbontású elektronmikroszkópok kifejlesztéséhez.
- Különböző típusú elektronmikroszkópia, ahol az elektronokat nagyon kicsi testek képeinek elkészítéséhez használják.
- Az indukált terhek kiküszöbölése az űrben haladó járművektől terhelés-semlegesítők segítségével.
- Kis méretű anyagok, például nanoanyagok létrehozása és fejlesztése.
Az elektronok hőkibocsátása
Az elektronok termikus emissziója, más néven termion emisszió, a vizsgált test felületének hevítésén alapul, hogy hőenergiáján keresztül elektronikus kibocsátást hozzon létre. Számos alkalmazás van:
- Nagyfrekvenciás vákuum-tranzisztorok gyártása, amelyeket az elektronika területén használnak.
- Elektronokat dobó fegyverek létrehozása a tudományos osztályú műszerekben való felhasználáshoz.
- Félvezető anyagok képződése, amelyek nagyobb korrózióállósággal rendelkeznek, és javítják az elektródákat.
- Különböző típusú energia - például napenergia vagy hőenergia - hatékony átalakítása villamos energiává.
- Napsugárzó rendszerek vagy hőenergia felhasználása röntgensugárzás előállítására és orvosi alkalmazásokhoz történő felhasználására.
Elektronfényemisszió és szekunder elektronkibocsátás
Az elektron fotoemisszió az Einstein által felfedezett fotoelektromos effektuson alapuló technika, amelynek során az anyag felületét egy adott frekvencia sugárzással besugárzzák, hogy elegendő energiát továbbítsanak az elektronokhoz, hogy kiürítsék őket az említett felületről.
Ugyanígy, az elektronok másodlagos kibocsátása akkor fordul elő, amikor egy anyag felületét olyan primer típusú elektronokkal bombázzák, amelyek nagy energiamennyiséggel bírnak, így ezek átviszik az energiát a másodlagos típusú elektronokba, hogy felszabaduljanak a felület.
Ezeket az elveket számos olyan tanulmányban alkalmazták, amelyek többek között a következőket valósították meg:
- A fényszorozók felépítése, amelyeket fluoreszcencia, lézeres szkennelési mikroszkópia és alacsony szintű sugárzás detektorokként használnak.
- Képérzékelő eszközök előállítása az optikai képek elektronikus jelekké történő átalakításán keresztül.
- Az arany elektroszkóp létrehozása, amelyet a fotoelektromos hatás szemléltetésére használnak.
- Az éjjellátó készülékek feltalálása és fejlesztése a halványan megvilágított tárgyak képeinek fokozása érdekében.
Egyéb alkalmazások
- Szén-alapú nanoanyagok létrehozása az elektronika nano-méretű fejlesztéséhez.
- Hidrogéntermelés a víz elválasztásával fotoanódok és fotokatodok felhasználásával a napfénytől.
- Szervek és szervetlen tulajdonságokkal bíró elektródok előállítása a tudományos és technológiai kutatások és alkalmazások sokféleségének felhasználására.
- A farmakológiai termékeknek az organizmusokon keresztül történő nyomon követésének kutatása izotópos címkézés segítségével.
- A mikroorganizmusok kiküszöbölése a védelmet szolgáló, nagy művészi értéket képviselő darabokból gamma sugarak alkalmazásával azok megőrzésében és helyreállításában.
- Energiaforrások előállítása a világűrbe szánt műholdak és hajók táplálására.
- Védelmi rendszerek létrehozása a nukleáris energia felhasználására alapozott vizsgálatokhoz és rendszerekhez.
- Az ipari területeken található anyagok hibáinak vagy hiányosságainak felderítése röntgenfelvételek segítségével.
Irodalom
- Rösler, M., Brauer, W et al. (2006). Részecske által indukált elektronkibocsátás I. Helyreállítva a books.google.co.ve webhelyen
- Jensen, KL (2017). Bevezetés az elektronkibocsátás fizikájába. A (z) books.google.co webhelyről szerezhető be
- Jensen, KL (2007). Előrelépések a képalkotás és az elektronfizika területén: Elektronkibocsátási fizika. Helyreállítva a books.google.co.ve webhelyről
- Cambridge Core. (Sf). Elektronkibocsátású anyagok: előrelépések, alkalmazások és modellek. Vissza a (z) cambridge.org oldalról
- Britannica, E. (második). Másodlagos kibocsátás. Helyreállítva a britannica.com webhelyről