- Galvenie atomu elektroniskās emisijas tehnoloģiskie pielietojumi
- Elektronu emisija pēc lauka efekta
- Elektronu termiskā emisija
- Elektronu fotoemissija un sekundārā elektronu emisija
- Citas lietotnes
- Atsauces
Par tehnoloģiskie pieteikumus elektroniskā emisijas atomiem ir sagatavots, ņemot vērā šo parādību, kas izraisa izmešanu viena vai vairāku elektronu no atoms. Tas ir, lai elektrons varētu atstāt orbitāli, kurā tas ir stabils ap atoma kodolu, lai to sasniegtu, ir nepieciešams ārējs mehānisms.
Lai elektronu atdalītu no atoma, pie kura tas pieder, tas ir jānoņem, izmantojot noteiktas metodes, piemēram, lielu enerģijas daudzumu pieliekot siltumam vai apstarojot ar ļoti enerģētiskām paātrinātām elektronu stariem.
Šādu elektronu noņemšanas efektu var sasniegt tādu elektrisko lauku pielietošana, kuru spēks ir daudz lielāks nekā tas, kas attiecas uz stariem, un pat tādas lāzera izmantošana ar lielu intensitāti un spilgtumu, kas ir lielāka nekā saules virsma.
Galvenie atomu elektroniskās emisijas tehnoloģiskie pielietojumi
Atomu elektroniskās emisijas sasniegšanai ir vairāki mehānismi, kas ir atkarīgi no dažiem faktoriem, piemēram, no vietas, kur nāk emitētie elektroni, un no veida, kādā šīm daļiņām ir iespēja pārvietoties, šķērsojot potenciālo izmēru barjeru. ierobežots.
Tāpat šīs barjeras lielums būs atkarīgs no attiecīgā atoma īpašībām. Ja emisija tiek sasniegta virs barjeras, neatkarīgi no tā izmēriem (biezuma), elektroniem ir jābūt pietiekami daudz enerģijas, lai to pārvarētu.
Šo enerģijas daudzumu var sasniegt sadursmēs ar citiem elektroniem, pārnesot to kinētisko enerģiju, uzkarsējot vai absorbējot gaismas daļiņas, kas pazīstamas kā fotoni.
No otras puses, kad ir vēlams panākt izstarojumu zem barjeras, tam jābūt vajadzīgajam biezumam, lai elektroni varētu to “izlaist” caur parādību, ko sauc par tuneļa efektu.
Šajā ideju secībā turpmāk ir detalizēti aprakstīti elektronisko izmešu sasniegšanas mehānismi, katram no tiem seko saraksts ar dažiem tā tehnoloģiskajiem pielietojumiem.
Elektronu emisija pēc lauka efekta
Elektronu emisija lauka ietekmē notiek, piemērojot lielus elektriska tipa un ārējas izcelsmes laukus. Starp svarīgākajiem lietojumiem ir:
- tādu elektronu avotu ražošana, kuriem ir noteikts spilgtums, lai izveidotu augstas izšķirtspējas elektronu mikroskopus.
- Dažāda veida elektronu mikroskopijas gaita, kad elektronus izmanto ļoti mazu ķermeņu attēlu radīšanai.
- Ar kravas neitralizatoriem novērš izraisītās kravas no transportlīdzekļiem, kas pārvietojas pa kosmosu.
- Mazu izmēru materiālu, piemēram, nanomateriālu, izveidošana un uzlabošana.
Elektronu termiskā emisija
Elektronu termiskā emisija, kas pazīstama arī kā termioniskā emisija, balstās uz pētāmās ķermeņa virsmas sildīšanu, lai caur tās siltumenerģiju izraisītu elektronisko emisiju. Tam ir daudz lietojumu:
- Augstas frekvences vakuumu tranzistoru ražošana, kurus izmanto elektronikas jomā.
- tādu ieroču izveide, kas met elektronus, izmantošanai zinātniskās klases instrumentos.
- tādu pusvadītāju materiālu veidošanās, kuriem ir lielāka izturība pret koroziju, un elektrodi uzlabojas.
- Efektīva dažādu enerģijas veidu, piemēram, saules vai siltuma, pārveidošana elektriskajā enerģijā.
- Saules radiācijas sistēmu vai siltumenerģijas izmantošana rentgena staru ģenerēšanai un izmantošanai medicīnā.
Elektronu fotoemissija un sekundārā elektronu emisija
Elektronu fotoemissija ir Einšteina atklātā fotoelektriskā efekta pamatā esoša tehnika, kurā materiāla virsma tiek apstarota ar noteiktas frekvences starojumu, lai elektroniem pārvadītu pietiekami daudz enerģijas, lai tos izvadītu no minētās virsmas.
Tādā pašā veidā elektronu sekundārā emisija notiek, ja materiāla virsma tiek bombardēta ar primārā tipa elektroniem, kuriem ir liels enerģijas daudzums, lai šie enerģiju pārnestu uz sekundārā tipa elektroniem, lai tos varētu atbrīvot no virsma.
Šie principi tika izmantoti daudzos pētījumos, kas, cita starpā, sasnieguši:
- Fotoelektrisko reizinātāju uzbūve, kurus izmanto fluorescences, lāzera skenēšanas mikroskopijā un kā zema gaismas starojuma detektorus.
- Attēla sensoru ierīču ražošana, optiskos attēlus pārveidojot elektroniskos signālos.
- Zelta elektroskopa izveide, ko izmanto fotoelektriskā efekta ilustrācijā.
- Nakts redzamības ierīču izgudrošana un uzlabošana, lai pastiprinātu vāji apgaismota objekta attēlus.
Citas lietotnes
- Uz oglekļa bāzes veidotu nanomateriālu izveide elektronikas izstrādei nanomēroga mērogā.
- Ūdeņraža iegūšana, atdalot ūdeni, izmantojot fotovandes un fotokatodus no saules gaismas.
- tādu elektrodu ģenerēšana, kuriem ir organiskas un neorganiskas īpašības, izmantošanai plašākā zinātniskās un tehnoloģiskās izpētes un pielietojuma klāstā.
- Farmakoloģisko produktu izsekošanas meklēšana caur organismiem, izmantojot izotopu marķēšanu.
- Mikroorganismu iznīcināšana no lieliem mākslinieciskas vērtības gabaliem to aizsardzībai, izmantojot gamma starus to saglabāšanā un atjaunošanā.
- enerģijas avotu ražošana, lai darbinātu satelītus un kuģus, kas paredzēti kosmosā.
- Aizsardzības sistēmu izveide izmeklējumiem un sistēmām, kuru pamatā ir kodolenerģijas izmantošana.
- Rūpniecībā izmantojamo materiālu trūkumu vai nepilnību noteikšana, izmantojot rentgena starus.
Atsauces
- Rösler, M., Brauer, W et al. (2006). Daļiņu izraisīta elektronu emisija I. Atgūta no books.google.co.ve
- Jensen, KL (2017). Ievads elektronu emisijas fizikā. Iegūts no books.google.co.ve
- Jensen, KL (2007). Attīstības un elektronu fizikas sasniegumi: elektronu emisijas fizika. Atkopts no books.google.co.ve
- Kembridžas centrs. (sf). Elektronu izstarojošie materiāli: avansi, lietojumi un modeļi. Saņemts no cambridge.org
- Britannica, E. (nd). Sekundārā emisija. Atgūts no britannica.com