Teknologiske anvendelser av elektronisk utslipp av atomer

2757
Charles McCarthy
Teknologiske anvendelser av elektronisk utslipp av atomer

De teknologiske anvendelser av elektronisk utslipp av atomer De produseres under hensyntagen til fenomenene som forårsaker utkasting av en eller flere elektroner ut av et atom. Det vil si at for at et elektron skal forlate banen der det er stabilt rundt atomkjernen, er det nødvendig med en ekstern mekanisme for å oppnå dette..

For at et elektron skal løsne seg fra atomet det tilhører, må det fjernes ved hjelp av visse teknikker, for eksempel påføring av en stor mengde energi i form av varme eller bestråling med svært energiske akselererte elektronstråler..

Anvendelsen av elektriske felt som har en kraft som er mye større enn den som er relatert til stråler, og til og med bruken av lasere med stor intensitet og med en lysstyrke som er større enn solens overflate, er i stand til å oppnå denne elektronfjernende effekten..

Artikkelindeks

  • 1 Hovedteknologiske anvendelser av elektronisk utslipp av atomer
    • 1.1 Utslipp av elektroner etter felteffekt
    • 1.2 Termisk utslipp av elektroner
    • 1.3 Fotoemisjon av elektroner og sekundær utslipp av elektroner
    • 1.4 Andre applikasjoner
  • 2 Referanser

Hovedteknologiske anvendelser av elektronisk utslipp av atomer

Det er flere mekanismer for å oppnå elektronisk utslipp av atomer, som avhenger av noen faktorer, for eksempel hvor elektronene som sendes ut kommer fra og måten disse partiklene har evnen til å bevege seg for å krysse en potensiell begrensningsbarriere..

Tilsvarende vil størrelsen på denne barrieren avhenge av kjennetegnene til det aktuelle atomet. I tilfelle å oppnå utslipp over barrieren, uansett dimensjoner (tykkelse), må elektronene ha nok energi til å overvinne den.

Denne mengden energi kan oppnås gjennom kollisjoner med andre elektroner ved å overføre deres kinetiske energi, påføring av oppvarming eller absorpsjon av lyspartikler kjent som fotoner..

På den annen side, når det er ønskelig å oppnå utslipp under barrieren, må den ha den nødvendige tykkelsen slik at det er mulig for elektronene å "passere gjennom" det gjennom et fenomen som kalles tunneleffekten..

I denne ideen er mekanismene for å oppnå elektroniske utslipp beskrevet nedenfor, som hver følges av en liste med noen av dens teknologiske applikasjoner.

Utslipp av elektroner etter felteffekt

Utslipp av elektroner ved felteffekt skjer ved anvendelse av store felt av elektrisk type og av ekstern opprinnelse. Blant de viktigste applikasjonene er:

- Produksjonen av elektronkilder som har en viss lysstyrke for å utvikle elektronmikroskop med høy oppløsning.

- Fremgangen til forskjellige typer elektronmikroskopi, der elektroner brukes til å lage bilder av veldig små kropper.

- Eliminering av induserte ladninger fra kjøretøy som reiser gjennom verdensrommet ved bruk av ladningsnøytralisatorer.

- Opprettelse og forbedring av materialer med små dimensjoner, for eksempel nanomaterialer.

Termisk utslipp av elektroner

Det termiske utslippet av elektroner, også kjent som termionisk utslipp, er basert på oppvarming av kroppens overflate som skal studeres for å forårsake elektronisk utslipp gjennom termisk energi. Den har mange applikasjoner:

- Produksjonen av høyfrekvente vakuumtransistorer, som brukes innen elektronikk.

- Opprettelsen av våpen som skyter ut elektroner, til bruk i instrumentering i vitenskapsklasse.

- Dannelsen av halvledermaterialer som har større motstand mot korrosjon og forbedring av elektrodene.

- Effektiv konvertering av forskjellige typer energi, for eksempel sol eller termisk, til elektrisk energi.

- Bruk av solstrålesystemer eller termisk energi for å generere røntgenstråler og bruke dem i medisinske applikasjoner.

Elektronfotoemisjon og sekundær elektronemisjon

Fotoemisjon av elektroner er en teknikk basert på den fotoelektriske effekten, oppdaget av Einstein, der overflaten av materialet bestråles med stråling av en viss frekvens, for å overføre nok energi til elektronene til å utvise dem fra overflaten..

På samme måte oppstår sekundærutslipp av elektroner når overflaten til et materiale bombarderes med primærelektroner som har en stor mengde energi, slik at disse overfører energi til sekundærelektronene slik at de kan frigjøres fra overflaten.

Disse prinsippene har blitt brukt i mange studier som blant annet har oppnådd følgende:

- Konstruksjonen av fotomultiplikatorer som brukes i fluorescens, laserskannemikroskopi og som detektorer for lave nivåer av lysstråling.

- Produksjon av bildesensorenheter ved å transformere optiske bilder til elektroniske signaler.

- Opprettelsen av gullelektroskopet, som brukes i illustrasjonen av den fotoelektriske effekten.

- Oppfinnelsen og forbedring av nattesynsanordninger for å intensivere bildene av et svakt opplyst objekt.

Andre apper

- Opprettelsen av karbonbaserte nanomaterialer for utvikling av elektronikk på nano-skala.

- Hydrogenproduksjon ved å skille vann fra fotoandene og fotokatodene fra sollys.

- Generering av elektroder som har organiske og uorganiske egenskaper for bruk i et større utvalg av vitenskapelig og teknologisk forskning og applikasjoner.

- Søket etter sporing av farmakologiske produkter gjennom organismer ved hjelp av isotopmerking.

- Eliminering av mikroorganismer fra biter av stor kunstnerisk verdi for deres beskyttelse gjennom anvendelse av gammastråler i bevaring og restaurering..

- Produksjon av energikilder til kraftsatellitter og romfartøy bestemt til verdensrommet.

- Opprettelse av beskyttelsessystemer for forskning og systemer som er basert på bruk av kjernekraft.

- Påvisning av feil eller mangler i materialer i det industrielle feltet ved bruk av røntgenstråler.

Referanser

  1. Rösler, M., Brauer, W et al. (2006). Partikkelindusert elektronemisjon I. Gjenopprettet fra books.google.co.ve
  2. Jensen, K. L. (2017). Introduksjon til fysikk av elektronemisjon. Hentet fra books.google.co.ve
  3. Jensen, K. L. (2007). Fremskritt innen bildebehandling og elektronfysikk: Elektronemisjonsfysikk. Gjenopprettet fra books.google.co.ve
  4. Cambridge Core. (s.f.). Elektronutslippsmaterialer: fremskritt, applikasjoner og modeller. Hentet fra cambridge.org
  5. Britannica, E. (s.f.). Sekundært utslipp. Gjenopprettet fra britannica.com

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.