ТЕХНОЛОГІЧНІ ЗАСТОСУВАННЯ ЕЛЕКТРОННОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ АТОМІВ - ХІМІЯ - 2025

У технологічних додатках електронної емісії атомів виробляються з урахуванням явищ , які викликають викид одного або кілька електронів з атома. Тобто, щоб електрон вийшов з орбіталі, в якій він стабільний навколо ядра атома, для його досягнення необхідний зовнішній механізм.

Щоб електрон від'єднався від атома, до якого він належить, його необхідно видалити за допомогою певних прийомів, таких як додавання великої кількості енергії у вигляді тепла або опромінення високоенергетичними прискореними електронними пучками.

Застосування електричних полів, що мають силу, набагато більшу, ніж сили, що відносяться до променів, і навіть використання лазерів великої інтенсивності та з яскравістю, більшою, ніж у сонячної поверхні, здатні досягти цього ефекту видалення електронів.

Основні технології застосування електронного випромінювання атомів

Існує кілька механізмів досягнення електронного випромінювання атомів, які залежать від деяких факторів, таких як місце, з якого виходять випромінювані електрони, і спосіб, яким ці частинки мають здатність рухатися, щоб перетнути потенційний бар'єр розмірів скінченний.

Аналогічно, розмір цього бар'єру буде залежати від характеристик відповідного атома. У разі досягнення випромінювання над бар’єром, незалежно від його розмірів (товщини), електронам необхідно мати достатню кількість енергії, щоб подолати його.

Ця кількість енергії може бути досягнута шляхом зіткнення з іншими електронами шляхом передачі їх кінетичної енергії, застосування нагрівання або поглинання легких частинок, відомих як фотони.

З іншого боку, коли бажано досягти випромінювання нижче бар'єру, воно повинно мати необхідну товщину, щоб електрони могли "пропустити" його через явище, що називається тунельним ефектом.

У цьому порядку ідей механізми досягнення електронних викидів докладно описані нижче, за кожним із яких подається перелік із деякими технологічними напрямками.

Випромінювання електронів за польовим ефектом

Випромінювання електронів за польовим ефектом відбувається шляхом застосування великих полів електричного типу та зовнішнього походження. Серед його найважливіших застосувань:

- виробництво електронних джерел, які мають певну яскравість для розробки електронних мікроскопів високої роздільної здатності.

- хід різних типів електронної мікроскопії, де електрони використовуються для створення зображень дуже маленьких тіл.

- Усунення індукованих вантажів з транспортних засобів, що подорожують через космос, за допомогою нейтралізаторів навантаження.

- Створення та вдосконалення матеріалів невеликих розмірів, таких як наноматеріали.

Теплове випромінювання електронів

Теплове випромінювання електронів, також відоме як терміонічне випромінювання, засноване на нагріванні поверхні тіла, яке вивчається, щоб викликати електронне випромінювання через його теплову енергію. У ньому багато застосувань:

- Виробництво високочастотних вакуумних транзисторів, які застосовуються в галузі електроніки.

- створення гармат, які кидають електрони, для використання в приладах наукового класу.

- утворення напівпровідникових матеріалів, що мають більшу стійкість до корозії та поліпшення електродів.

- ефективне перетворення різних видів енергії, таких як сонячна чи теплова, в електричну.

- Використання систем сонячного випромінювання або теплової енергії для отримання рентгенівських променів та використання їх у медичних додатках.

Фотоемісія електронів та вторинне випромінювання електронів

Електронна фотоемісія - це метод, заснований на фотоелектричному ефекті, відкритому Ейнштейном, в якому поверхня матеріалу опромінюється випромінюванням певної частоти, щоб передавати електроні достатню кількість енергії, щоб вигнати їх із зазначеної поверхні.

Таким же чином, вторинне випромінювання електронів відбувається, коли поверхня матеріалу бомбардується електронами первинного типу, які мають велику кількість енергії, так що ці енергії передають електронам вторинного типу, щоб вони могли бути звільнені від поверхня.

Ці принципи були використані у багатьох дослідженнях, які, серед іншого, досягли наступного:

- Побудова фотопомножувачів, які застосовуються у флуоресценції, лазерній скануючій мікроскопії та в якості детекторів низьких рівнів випромінювання світла.

- Виробництво пристроїв датчиків зображення за допомогою перетворення оптичних зображень в електронні сигнали.

- створення золотого електроскопа, який використовується для ілюстрації фотоефекту.

- Винахід і вдосконалення приладів нічного бачення для посилення зображень слабо освітленого предмета.

Інші програми

- Створення наноматеріалів на основі вуглецю для розвитку електроніки в наномасштабі.

- Видобуток водню шляхом відокремлення води з використанням фотоанд і фотокатодів від сонячного світла.

- Породження електродів, які мають органічні та неорганічні властивості для використання у великій різноманітності науково-технічних досліджень та застосувань.

- Пошук відстеження фармакологічних препаратів через організми за допомогою ізотопного маркування.

- Усунення мікроорганізмів зі шматків, що мають велику художню цінність для їх захисту, шляхом застосування гамма-променів при їх збереженні та відновленні.

- Виробництво джерел енергії для енергетичних супутників і кораблів, призначених для космосу.

- створення систем захисту для досліджень та систем, що базуються на використанні ядерної енергії.

- виявлення недоліків або недосконалостей матеріалів у промисловій галузі за допомогою використання рентгенівських променів.

Список літератури

1. Rösler, M., Brauer, W et al. (2006). Електронна емісія частинок, викликана частинками I. Відновлена ​​з books.google.co.ve
2. Дженсен, К.Л. (2017). Вступ до фізики випромінювання електронів. Отримано з books.google.co.ve
3. Дженсен, К. Л. (2007). Успіхи у зображенні та електроніці: фізика випромінювання електронів. Відновлено з books.google.co.ve
4. Cambridge Core. (sf). Матеріали з електронними викидами: досягнення, застосування та моделі. Отримано з cambridge.org
5. Britannica, E. (nd). Вторинна емісія. Відновлено з britannica.com