TEHNOLOŠKA UPORABA ELEKTRONSKE EMISIJE ATOMOV - KEMIJA - 2025

Za tehnološke aplikacije elektronskega emisije atomi so proizvedeni z upoštevanjem pojavov, ki povzročajo izvrženje enega ali več elektronov iz atoma. Se pravi, da bi elektron zapustil orbito, v kateri je stabilen okoli jedra atoma, je potreben zunanji mehanizem, da to doseže.

Da se elektron odcepi od atoma, ki mu pripada, ga je treba odstraniti z določenimi tehnikami, na primer z uporabo velike količine energije v obliki toplote ali obsevanja z visoko energijskimi pospešenimi elektronskimi žarki.

Uporaba električnih polj, ki imajo veliko večjo silo od sile, povezane z žarki, in celo uporaba laserjev velike intenzivnosti in s svetlostjo, večjo od sončne površine, lahko dosežejo ta učinek odstranjevanja elektronov.

Glavne tehnološke aplikacije elektronske emisije atomov

Obstaja več mehanizmov za dosego elektronske emisije atomov, ki so odvisni od nekaterih dejavnikov, kot so kraj, iz katerega izhajajo elektroni in način, kako se lahko ti delci premaknejo, da preidejo potencialno mero dimenzij končna.

Podobno bo velikost te pregrade odvisna od značilnosti zadevnega atoma. Če dosežemo emisijo nad pregrado, morajo imeti elektroni dovolj energije, da jo premagajo.

To količino energije lahko dosežemo s trki z drugimi elektroni s prenosom njihove kinetične energije, uporabo segrevanja ali absorpcije svetlobnih delcev, znanih kot fotoni.

Ko želimo doseči emisijo pod pregrado, mora imeti tudi potrebno debelino, da lahko elektroni "preidejo" skozi pojav, imenovan učinek tuneliranja.

V tem zaporedju idej so spodaj podrobno opisani mehanizmi za doseganje elektronskih emisij, ki jim sledi seznam z nekaterimi tehnološkimi aplikacijami.

Emisija elektronov po vplivu polja

Emisija elektronov s poljskim učinkom nastane z uporabo velikih polj električnega tipa in zunanjega izvora. Med njegove najpomembnejše aplikacije spadajo:

- Proizvodnja virov elektronov, ki imajo določeno svetlost, da razvijejo elektronske mikroskope z visoko ločljivostjo.

- napredek različnih vrst elektronske mikroskopije, kjer se elektroni uporabljajo za ustvarjanje slik zelo majhnih teles.

- Odstranjevanje induciranih bremen iz vozil, ki potujejo skozi vesolje, z nevtralizatorji tovora.

- Ustvarjanje in izboljšanje materialov majhnih dimenzij, kot so nanomateriali.

Toplotna emisija elektronov

Toplotna emisija elektronov, znana tudi kot termionska emisija, temelji na segrevanju površine telesa, ki ga preučujemo, da s svojo toplotno energijo povzroči elektronsko oddajanje. Ima veliko aplikacij:

- Izdelava visokofrekvenčnih vakuumskih tranzistorjev, ki se uporabljajo na področju elektronike.

- Izdelava pušk, ki metajo elektrone, za uporabo v instrumentih znanstvenega razreda.

- tvorba polprevodniških materialov, ki imajo večjo odpornost proti koroziji in izboljšanje elektrod.

- Učinkovita pretvorba različnih vrst energije, na primer sončne ali toplotne, v električno.

- Uporaba sistemov sončnega sevanja ali toplotne energije za ustvarjanje rentgenskih žarkov in njihovo uporabo v medicinskih aplikacijah.

Elektronska fotoemisija in sekundarna emisija elektronov

Elektronska fotoemizija je tehnika, ki temelji na fotoelektričnem učinku, ki ga je odkril Einstein in v katerem se površina materiala obseva z sevanjem določene frekvence, da odda elektronu elektrone dovolj energije, da jih izžene z omenjene površine.

Na enak način se sekundarna emisija elektronov zgodi, ko je površina materiala bombardirana z elektroni primarnega tipa, ki imajo veliko količino energije, tako da ti prenašajo energijo na elektrone sekundarnega tipa, da se lahko sprostijo iz površino.

Ta načela so bila uporabljena v številnih raziskavah, ki so med drugim dosegle naslednje:

- Konstrukcija fotomultiplikatorjev, ki se uporabljajo v fluorescenci, laserski skenirni mikroskopiji in kot detektorji za nizke ravni svetlobnega sevanja.

- Izdelava slikovnih senzorskih naprav s pretvorbo optičnih slik v elektronske signale.

- Izdelava zlatega elektroskopa, ki se uporablja za ponazoritev fotoelektričnega učinka.

- Izum in izboljšanje naprav za nočno gledanje za izboljšanje slik slabo osvetljenega predmeta.

Druge aplikacije

- Izdelava nanomaterialov na osnovi ogljika za razvoj elektronike v nano-lestvici.

- Proizvodnja vodika z ločevanjem vode z uporabo fotoand in fotokatod od sončne svetlobe.

- Generacija elektrod, ki imajo organske in anorganske lastnosti za uporabo v več različnih znanstvenih in tehnoloških raziskavah in aplikacijah.

- iskanje sledenja farmakoloških izdelkov skozi organizme z izotopskim označevanjem.

- Odstranjevanje mikroorganizmov iz kosov velike umetniške vrednosti za njihovo zaščito z uporabo gama žarkov pri njihovem ohranjanju in obnavljanju.

- Proizvodnja virov energije za napajanje satelitov in ladij, namenjenih za vesolje.

- vzpostavitev zaščitnih sistemov za preiskave in sistemov, ki temeljijo na uporabi jedrske energije.

- odkrivanje pomanjkljivosti ali nepopolnosti materialov na industrijskem področju z uporabo rentgenskih žarkov.

Reference

1. Rösler, M., Brauer, W et al. (2006). Emisija elektronov, ki jih povzročajo delci I. Obnovljeno iz books.google.co.ve
2. Jensen, KL (2017). Uvod v fiziko emisije elektronov. Pridobljeno iz books.google.co.ve
3. Jensen, KL (2007). Napredek v slikanju in elektronski fiziki: fizika emisij elektronov. Pridobljeno iz books.google.co.ve
4. Cambridge Core. (sf). Materiali z elektronskimi emisijami: napredki, aplikacije in modeli. Pridobljeno s cambridge.org
5. Britannica, E. (drugo). Sekundarne emisije. Pridobljeno od britannica.com