TECHNOLOGISCHE ANWENDUNGEN DER ELEKTRONISCHEN EMISSION VON ATOMEN - CHEMIE - 2025

Die technologischen Anwendungen der elektronischen Emission von Atomen werden unter Berücksichtigung der Phänomene erzeugt, die den Ausstoß eines oder mehrerer Elektronen aus einem Atom verursachen. Das heißt, damit ein Elektron das Orbital verlässt, in dem es um den Atomkern stabil ist, ist ein externer Mechanismus erforderlich, um dies zu erreichen.

Damit sich ein Elektron von dem Atom löst, zu dem es gehört, muss es mit bestimmten Techniken entfernt werden, z. B. durch Aufbringen einer großen Energiemenge in Form von Wärme oder Bestrahlung mit hochenergetischen beschleunigten Elektronenstrahlen.

Das Anlegen elektrischer Felder mit einer Kraft, die viel größer ist als die, die mit Strahlen zusammenhängt, und sogar die Verwendung von Lasern mit großer Intensität und einer Helligkeit, die größer als die der Sonnenoberfläche ist, können diesen elektronenentfernenden Effekt erzielen.

Technologische Hauptanwendungen der elektronischen Emission von Atomen

Es gibt verschiedene Mechanismen, um die elektronische Emission von Atomen zu erreichen, die von einigen Faktoren abhängen, wie dem Ort, von dem die emittierten Elektronen kommen, und der Art und Weise, wie diese Teilchen sich bewegen können, um eine potenzielle Barriere von Dimensionen zu überqueren endlich.

In ähnlicher Weise hängt die Größe dieser Barriere von den Eigenschaften des betreffenden Atoms ab. Um die Emission über der Barriere unabhängig von ihren Abmessungen (Dicke) zu erreichen, müssen die Elektronen über genügend Energie verfügen, um sie zu überwinden.

Diese Energiemenge kann durch Kollisionen mit anderen Elektronen durch Übertragung ihrer kinetischen Energie, Anwendung von Wärme oder Absorption von Lichtteilchen, die als Photonen bekannt sind, erreicht werden.

Wenn andererseits eine Emission unterhalb der Barriere erreicht werden soll, muss sie die erforderliche Dicke aufweisen, damit die Elektronen sie durch ein Phänomen "passieren" können, das als Tunneleffekt bezeichnet wird.

In dieser Reihenfolge der Ideen werden die Mechanismen zur Erzielung elektronischer Emissionen nachstehend detailliert beschrieben, denen jeweils eine Liste mit einigen ihrer technologischen Anwendungen folgt.

Elektronenemission durch Feldeffekt

Die Emission von Elektronen durch Feldeffekt erfolgt durch Anlegen großer Felder eines elektrischen Typs und externen Ursprungs. Zu den wichtigsten Anwendungen gehören:

- Herstellung von Elektronenquellen mit einer bestimmten Helligkeit zur Entwicklung hochauflösender Elektronenmikroskope.

- Der Fortschritt verschiedener Arten der Elektronenmikroskopie, bei der Elektronen verwendet werden, um Bilder von sehr kleinen Körpern zu erstellen.

- Beseitigung induzierter Lasten von Fahrzeugen, die durch den Weltraum fahren, mittels Lastneutralisatoren.

- Schaffung und Verbesserung von Materialien mit geringen Abmessungen, wie z. B. Nanomaterialien.

Wärmeabgabe von Elektronen

Die thermische Emission von Elektronen, auch als thermionische Emission bekannt, basiert auf der Erwärmung der zu untersuchenden Körperoberfläche, um durch ihre Wärmeenergie eine elektronische Emission zu verursachen. Es hat viele Anwendungen:

- Herstellung von Hochfrequenz-Vakuumtransistoren, die im Bereich der Elektronik eingesetzt werden.

- Die Schaffung von Kanonen, die Elektronen werfen, zur Verwendung in Instrumenten der wissenschaftlichen Klasse.

- Bildung von Halbleitermaterialien mit höherer Korrosionsbeständigkeit und Verbesserung der Elektroden.

- Die effiziente Umwandlung verschiedener Arten von Energie wie Sonne oder Wärme in elektrische Energie.

- Verwendung von Sonnenstrahlungssystemen oder Wärmeenergie zur Erzeugung von Röntgenstrahlen und deren Verwendung in medizinischen Anwendungen.

Elektronenphotoemission und Sekundärelektronenemission

Die Elektronenphotoemission ist eine Technik, die auf dem von Einstein entdeckten photoelektrischen Effekt basiert, bei dem die Oberfläche des Materials mit Strahlung einer bestimmten Frequenz bestrahlt wird, um genügend Energie auf die Elektronen zu übertragen, um sie von dieser Oberfläche auszutreiben.

In gleicher Weise tritt die Sekundäremission von Elektronen auf, wenn die Oberfläche eines Materials mit Elektronen vom Primärtyp bombardiert wird, die eine große Energiemenge aufweisen, so dass diese Energie auf die Elektronen vom Sekundärtyp übertragen, so dass sie aus dem freigesetzt werden können Oberfläche.

Diese Prinzipien wurden in vielen Studien verwendet, die unter anderem Folgendes erreicht haben:

- Aufbau von Fotovervielfachern, die in der Fluoreszenz-, Laser-Scanning-Mikroskopie und als Detektoren für geringe Lichtstrahlung eingesetzt werden.

- Herstellung von Bildsensoren durch Umwandlung optischer Bilder in elektronische Signale.

- Die Erstellung des Goldelektroskops, das zur Veranschaulichung des photoelektrischen Effekts verwendet wird.

- Die Erfindung und Verbesserung von Nachtsichtgeräten zur Intensivierung der Bilder eines schwach beleuchteten Objekts.

Andere Apps

- Die Schaffung von Nanomaterialien auf Kohlenstoffbasis für die Entwicklung der Elektronik im Nanomaßstab.

- Wasserstoffproduktion durch Abtrennung von Wasser unter Verwendung von Fotostäben und Fotokathoden vom Sonnenlicht.

- Erzeugung von Elektroden mit organischen und anorganischen Eigenschaften zur Verwendung in einer größeren Vielfalt wissenschaftlicher und technologischer Forschung und Anwendungen.

- Die Suche nach der Verfolgung pharmakologischer Produkte durch Organismen mittels Isotopenmarkierung.

- Die Beseitigung von Mikroorganismen aus Stücken von großem künstlerischen Wert für ihren Schutz durch Anwendung von Gammastrahlen bei ihrer Konservierung und Restaurierung.

- Die Erzeugung von Energiequellen zur Versorgung von Satelliten und Schiffen für den Weltraum.

- Schaffung von Schutzsystemen für Untersuchungen und Systeme, die auf der Nutzung der Kernenergie beruhen.

- Erkennung von Materialfehlern oder -fehlern im industriellen Bereich durch Verwendung von Röntgenstrahlen.

Verweise

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