TECHNOLOGICKÉ APLIKACE ELEKTRONICKÉ EMISE ATOMŮ - CHEMIE - 2025

Tyto technologické aplikace elektronického emise atomů jsou vyráběny s ohledem na jevy, které způsobují vysouvání jeden nebo více elektronů z atomu. To znamená, že pro to, aby elektron opustil orbitál, ve kterém je stabilní kolem jádra atomu, je k dosažení tohoto cíle zapotřebí vnější mechanismus.

Aby byl elektron oddělen od atomu, ke kterému patří, musí být odstraněn pomocí určitých technik, jako je aplikace velkého množství energie ve formě tepla nebo ozáření vysoce energeticky zrychlenými elektronovými paprsky.

Použití elektrického pole, které má sílu mnohem větší, než je síla související s paprsky, a dokonce i použití laserů velké intenzity a jasu většího, než je intenzita slunečního povrchu, jsou schopny dosáhnout tohoto efektu odstranění elektronů.

Hlavní technologické aplikace elektronické emise atomů

Existuje několik mechanismů k dosažení elektronické emise atomů, které závisí na některých faktorech, jako je například to, odkud emitované elektrony pocházejí, a na způsobu, jakým mají tyto částice schopnost pohybovat a překročit potenciální bariéru rozměrů konečný.

Podobně bude velikost této bariéry záviset na vlastnostech daného atomu. V případě dosažení emise nad bariérou, bez ohledu na její rozměry (tloušťku), musí mít elektrony dostatek energie, aby ji překonaly.

Toto množství energie lze dosáhnout srážkami s jinými elektrony přenosem jejich kinetické energie, aplikací zahřívání nebo absorpcí částic světla známých jako fotony.

Na druhé straně, když je žádoucí dosáhnout emise pod bariérou, musí mít požadovanou tloušťku, takže je možné, aby elektrony "projely" jevem zvaným tunelování.

V tomto pořadí myšlenek jsou mechanismy pro dosažení elektronických emisí podrobně popsány níže, za každým z nich následuje seznam s některými jeho technologickými aplikacemi.

Elektronová emise působením pole

K emisi elektronů efektem pole dochází působením velkých polí elektrického typu a vnějšího původu. Mezi jeho nejdůležitější aplikace patří:

- Výroba elektronových zdrojů, které mají určitý jas pro vývoj elektronových mikroskopů s vysokým rozlišením.

- Průběh různých typů elektronové mikroskopie, kde se elektrony používají k vytváření obrázků velmi malých těl.

- Eliminace indukovaných nákladů z vozidel procházejících vesmírem pomocí neutralizátorů nákladu.

- Vytváření a zlepšování materiálů malých rozměrů, jako jsou nanomateriály.

Tepelná emise elektronů

Tepelná emise elektronů, známá také jako termionická emise, je založena na zahřívání povrchu těla, které má být studováno a způsobuje elektronickou emisi prostřednictvím své tepelné energie. Má mnoho aplikací:

- Výroba vysokofrekvenčních vakuových tranzistorů, které se používají v oblasti elektroniky.

- Vytváření zbraní, které házejí elektrony, pro použití ve vědeckých přístrojích.

- Tvorba polovodičových materiálů, které mají větší odolnost proti korozi a zlepšení elektrod.

- Efektivní přeměna různých druhů energie, například sluneční nebo tepelné, na elektrickou energii.

- Využití systémů slunečního záření nebo tepelné energie k výrobě rentgenových paprsků a jejich použití v lékařských aplikacích.

Elektronová emise a emise sekundárních elektronů

Elektronová fotoemise je technika založená na fotoelektrickém jevu objeveném Einsteinem, při kterém je povrch materiálu ozářen zářením určité frekvence, aby vyslal dostatek energie elektronům, aby je vyloučil z uvedeného povrchu.

Stejně tak k sekundární emisi elektronů dochází, když je povrch materiálu bombardován elektrony primárního typu, které mají velké množství energie, takže tyto přenášejí energii na elektrony sekundárního typu, takže mohou být uvolněny z povrch.

Tyto zásady byly použity v mnoha studiích, které mimo jiné dosáhly následujících:

- Konstrukce fotonásobičů, které se používají ve fluorescenci, laserové skenovací mikroskopii a jako detektory pro nízké úrovně světelného záření.

- Výroba obrazových senzorových zařízení prostřednictvím transformace optických obrazů na elektronické signály.

- Vytvoření zlatého elektroskopu, který se používá pro ilustraci fotoelektrického jevu.

- Vynález a vylepšení zařízení pro noční vidění pro zesílení obrazu slabě osvětleného předmětu.

Další aplikace

- Vytvoření nanomateriálů na bázi uhlíku pro vývoj elektroniky v nanoúrovni.

- Výroba vodíku oddělením vody pomocí fotoand a fotokatod od slunečního záření.

- Výroba elektrod, které mají organické a anorganické vlastnosti, pro použití ve velkém množství vědeckých a technologických výzkumů a aplikací.

- Hledání sledování farmakologických produktů prostřednictvím organismů pomocí izotopového značení.

- Odstranění mikroorganismů z kousků velké umělecké hodnoty pro jejich ochranu pomocí gama paprsků při jejich ochraně a restaurování.

- Výroba energetických zdrojů pro napájení satelitů a lodí určených do vesmíru.

- Vytvoření ochranných systémů pro vyšetřování a systémů založených na využívání jaderné energie.

- Detekce vad nebo nedokonalostí v materiálech v průmyslové oblasti pomocí rentgenového záření.

Reference

1. Rösler, M., Brauer, W a kol. (2006). Částice indukované emise elektronů I. Obnovené z books.google.co.ve
2. Jensen, KL (2017). Úvod do fyziky emise elektronů. Získáno z books.google.co.ve
3. Jensen, KL (2007). Pokroky v zobrazovací a elektronové fyzice: fyzika emisních elektronů. Obnoveno z books.google.co.ve
4. Cambridge Core. (sf). Elektronické emisní materiály: Pokroky, aplikace a modely. Citováno z cambridge.org
5. Britannica, E. (nd). Sekundární emise. Obnoveno z britannica.com