TEKNOLOGISKE ANVENDELSER AV ELEKTRONISK UTSLIPP AV ATOMER - KJEMI - 2026

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

For at et elektron skal kunne løsnes fra det atom det tilhører, må det fjernes ved bruk av visse teknikker, for eksempel anvendelse av en stor mengde energi i form av varme eller stråling med sterkt energiske akselererte elektronstråler.

Bruken av elektriske felt som har en kraft som er mye større enn den som er relatert til stråler, og til og med bruk av lasere med stor intensitet og med en lysstyrke større enn soloverflaten, er i stand til å oppnå denne elektronfjerningseffekten.

Hovedteknologiske anvendelser av elektronisk utslipp av atomer

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

På samme måte vil størrelsen på denne barrieren avhenge av egenskapene til det aktuelle atom. I tilfelle oppnå utslippet over barrieren, uavhengig av dens dimensjoner (tykkelse), må elektronene ha nok energi til å overvinne den.

Denne energimengden 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 ønsket å oppnå utslippet under barrieren, må den ha den nødvendige tykkelse slik at det er mulig for elektronene å "passere" den gjennom et fenomen som kalles tunneleringseffekten.

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

Elektronutslipp etter felteffekt

Utslippet av elektroner etter felteffekt skjer ved anvendelse av store felt av en elektrisk type og av ekstern opprinnelse. Blant de viktigste bruksområdene 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 laster fra kjøretøy som kjører gjennom verdensrommet, ved hjelp av belastningsneutralisatorer.

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

Termisk utslipp av elektroner

Den termiske utslipp av elektroner, også kjent som termionisk utslipp, er basert på oppvarming av overflaten av kroppen som skal studeres for å forårsake elektronisk utslipp gjennom dens termiske energi. Den har mange bruksområder:

- Produksjon av høyfrekvente vakuumtransistorer, som brukes innen elektronikk.

- Opprettelse av våpen som kaster elektron, for bruk i vitenskapelig klasse instrumentering.

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

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

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

Elektronfotoemisjon og sekundær elektronutslipp

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

På samme måte skjer den sekundære utslippet av elektroner når overflaten til et materiale blir bombardert med elektroner av primær type som har en stor mengde energi, slik at disse overfører energi til den sekundære typen elektroner slik at de kan frigjøres fra flate.

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

- Konstruksjon av fotomultiplikatorer, som brukes i fluorescens, laserskanningsmikroskopi og som detektorer for lave nivåer av lysstråling.

- Produksjonen av bildesensorenheter, gjennom transformasjon av optiske bilder til elektroniske signaler.

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

- Oppfinnelsen og forbedringen av nattsynsenheter, for å intensivere bildene av et svakt opplyst objekt.

Andre apper

- Opprettelse av karbonbaserte nanomaterialer for utvikling av elektronikk i nanoskala.

- Hydrogenproduksjon ved å skille vann, bruke fotoandes og fotokatoder fra sollys.

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

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

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

- Produksjon av energikilder til kraftsatellitter og skip som er bestemt til det ytre rom.

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

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

referanser

1. Rösler, M., Brauer, W et al. (2006). Partikkelindusert elektronutslipp I. Gjenopprettet fra books.google.co.ve
2. Jensen, KL (2017). Introduksjon til fysikken i elektronutslipp. Mottatt fra books.google.co.ve
3. Jensen, KL (2007). Fremskritt innen bildediagnostikk og elektronfysikk: Elektronutslippsfysikk. Gjenopprettet fra books.google.co.ve
4. Cambridge Core. (SF). Elektronutslippsmaterialer: Forskudd, applikasjoner og modeller. Hentet fra cambridge.org
5. Britannica, E. (nd). Sekundær utslipp. Gjenopprettet fra britannica.com