TEHNOLOŠKE PRIMJENE ELEKTRONIČKE EMISIJE ATOMA - KEMIJA - 2026

U tehnološke primjene elektroničkog emisije atoma su proizvedeni uzimajući u obzir fenomene koje uzrokuju izbacivanje jednog ili više elektrona iz atoma. Odnosno, da bi jedan elektron napustio orbitu u kojoj je stabilna oko jezgre atoma, potreban je vanjski mehanizam da se to postigne.

Da bi se elektron odvojio od atoma kojem pripada, on se mora ukloniti određenim tehnikama, poput primjene velike količine energije u obliku topline ili ozračivanja visokoenergetskim ubrzanim elektronskim snopovima.

Primjena električnih polja koja imaju silu mnogo veću od one koja se odnosi na zrake, pa čak i upotreba lasera velikog intenziteta i s jačinom svjetlosti većom od sunčeve površine mogu postići ovaj efekt uklanjanja elektrona.

Glavne tehnološke primjene elektroničke emisije atoma

Postoji nekoliko mehanizama za postizanje elektronske emisije atoma, koji ovise o nekim čimbenicima, kao što su mjesto odakle dolaze emitirani elektroni i način na koji se te čestice mogu premjestiti da pređu potencijalnu barijeru dimenzija konačna.

Slično tome, veličina ove barijere ovisit će o karakteristikama atoma o kojem je riječ. U slučaju postizanja emisije iznad barijere, bez obzira na njezine dimenzije (debljine), elektroni moraju imati dovoljno energije da bi je nadvladali.

Ova količina energije može se postići kolizama s drugim elektronima prijenosom njihove kinetičke energije, primjenom zagrijavanja ili apsorpcije svjetlosnih čestica poznatih kao fotoni.

S druge strane, kada se želi postići emisija ispod barijere, ona mora imati potrebnu debljinu kako bi elektroni mogli "prolaziti" kroz fenomen koji se zove tuneliranje.

U ovom redoslijedu ideja, mehanizmi za postizanje elektroničkih emisija prikazani su u nastavku, od kojih svaki slijedi popis s nekim od njegovih tehnoloških primjena.

Emisija elektrona po efektu polja

Emisija elektrona poljskim efektom nastaje primjenom velikih polja električnog tipa i vanjskog podrijetla. Među njegove najvažnije primjene su:

- Proizvodnja izvora elektrona koji imaju određenu svjetlinu za razvoj elektronskih mikroskopa visoke rezolucije.

- Napredak različitih vrsta elektronske mikroskopije, gdje se elektroni koriste za stvaranje slika vrlo malih tijela.

- uklanjanje induciranog tereta s vozila koja putuju kroz svemir pomoću neutralizatora tereta.

- Stvaranje i unapređivanje materijala malih dimenzija, poput nanomaterijala.

Toplinska emisija elektrona

Toplinska emisija elektrona, poznata i kao termička emisija, temelji se na zagrijavanju površine tijela koje treba proučavati da uzrokuje elektronsku emisiju kroz svoju toplinsku energiju. Ima mnogo primjena:

- Proizvodnja visokofrekventnih vakuumskih tranzistora, koji se koriste u području elektronike.

- Stvaranje topova koji bacaju elektrone, za upotrebu u instrumentima znanstvene klase.

- Stvaranje poluvodičkih materijala koji imaju veću otpornost na koroziju i poboljšanje elektroda.

- Učinkovito pretvaranje različitih vrsta energije, poput sunčeve ili termalne, u električnu.

- Korištenje sustava sunčevog zračenja ili toplinske energije za stvaranje rendgenskih zraka i njihova upotreba u medicinskim primjenama.

Elektronska fotoemisija i sekundarna emisija elektrona

Elektronska fotoemija je tehnika koja se temelji na fotoelektričnom učinku, otkriven od strane Einsteina, u kojem se površina materijala zrači određenom frekvencijom, kako bi se elektronima prenijelo dovoljno energije da ih istisne s navedene površine.

Na isti način, sekundarna emisija elektrona nastaje kada je površina materijala bombardirana elektronima primarnog tipa koji imaju veliku količinu energije, tako da oni prenose energiju na elektrone sekundarnog tipa, tako da se mogu oslobađati površinski.

Ova su načela korištena u mnogim istraživanjima koja su, između ostalog, postigla sljedeće:

- Izrada fotomultipliatora koji se koriste u fluorescenciji, laserskoj skenirajućoj mikroskopiji i kao detektori za nisku razinu svjetlosnog zračenja.

- Proizvodnja slikovnih uređaja, pretvorbom optičkih slika u elektroničke signale.

- Stvaranje zlatnog elektroskopa koji se koristi u ilustraciji fotoelektričnog efekta.

- Izum i poboljšanje uređaja za noćno osvjetljavanje, za pojačavanje slika slabo osvijetljenog predmeta.

Ostale aplikacije

- Stvaranje nanomaterijala na bazi ugljika za razvoj elektronike na nano-skali.

- Proizvodnja vodika odvajanjem vode pomoću fotoandama i fotokatoda od sunčeve svjetlosti.

- Stvaranje elektroda koje imaju organska i anorganska svojstva za uporabu u većem broju znanstvenih i tehnoloških istraživanja i primjena.

- Potraga za praćenjem farmakoloških proizvoda putem organizama pomoću izotopskog označavanja.

- uklanjanje mikroorganizama iz komada koji imaju veliku umjetničku vrijednost zbog njihove zaštite primjenom gama zraka u njihovoj konzervaciji i restauriranju.

- Proizvodnja izvora energije za energetske satelite i brodove namijenjene za svemir.

- Stvaranje zaštitnih sustava za istrage i sustava koji se temelje na korištenju nuklearne energije.

- Otkrivanje nedostataka ili nesavršenosti materijala u industrijskom polju primjenom rendgenskih zraka.

Reference

1. Rösler, M., Brauer, W i sur. (2006). Emisija elektrona izazvanih česticama I. Oporavak iz books.google.co.ve
2. Jensen, KL (2017). Uvod u fiziku emisije elektrona. Dobiveno iz books.google.co.ve
3. Jensen, KL (2007). Napredak u slikanju i elektronskoj fizici: fizika emisije elektrona. Oporavak od books.google.co.ve
4. Cambridge Core. (SF). Materijali za emitiranje elektrona: napredak, primjena i modeli. Preuzeto s cambridge.org
5. Britannica, E. (drugo). Sekundarna emisija. Oporavak od britannica.com