ТЕХНОЛОГИЧНИ ПРИЛОЖЕНИЯ НА ЕЛЕКТРОННОТО ИЗЛЪЧВАНЕ НА АТОМИ - ХИМИЯ - 2025

На технологични приложения на електронно излъчване на атома се произвеждат като се вземат предвид явления, които причиняват изхвърлянето на един или повече електрони от атом. Тоест, за да може един електрон да напусне орбиталата, в която е стабилен около ядрото на атома, е необходим външен механизъм за постигането на това.

За да бъде отделен електрон от атома, към който принадлежи, той трябва да бъде отстранен с помощта на определени техники, като например прилагането на голямо количество енергия под формата на топлина или облъчване с високо енергийни ускорени електронни лъчи.

Прилагането на електрически полета, които имат сила много по-голяма от тази, свързана с лъчите, и дори използването на лазери с голяма интензивност и с яркост, по-голяма от тази на слънчевата повърхност, са в състояние да постигнат този ефект на отстраняване на електроните.

Основни технологични приложения на електронното излъчване на атоми

Има няколко механизма за постигане на електронно излъчване на атоми, които зависят от някои фактори, като мястото, от което идват излъчваните електрони, и начина, по който тези частици имат способността да се движат, за да преминат потенциална бариера на размерите ограничено.

По същия начин размерът на тази бариера ще зависи от характеристиките на въпросния атом. В случай на постигане на емисия над бариерата, независимо от нейните размери (дебелина), електроните трябва да имат достатъчно енергия, за да я преодолеят.

Това количество енергия може да бъде постигнато чрез сблъсъци с други електрони чрез прехвърляне на кинетичната им енергия, прилагане на нагряване или абсорбция на леки частици, известни като фотони.

От друга страна, когато се желае да се постигне емисия под бариерата, тя трябва да има необходимата дебелина, така че да е възможно електроните да я „преминат“ през явление, наречено тунелен ефект.

В този ред на идеи механизмите за постигане на електронни емисии са подробно описани по-долу, всеки от които е последван от списък с някои от технологичните му приложения.

Електронно излъчване по полев ефект

Излъчването на електрони по полев ефект става чрез прилагане на големи полета от електрически тип и с външен произход. Сред най-важните му приложения са:

- Производството на източници на електрон, които имат определена яркост за разработване на електронни микроскопи с висока разделителна способност.

- Напредъкът на различни видове електронна микроскопия, при които електрони се използват за създаване на изображения на много малки тела.

- Елиминиране на индуцираните товари от превозни средства, пътуващи през космоса, с помощта на неутрализатори на товара.

- Създаване и усъвършенстване на материали с малки размери, като наноматериали.

Топлинна емисия на електрони

Топлинното излъчване на електрони, известно още като термионно излъчване, се основава на нагряването на повърхността на тялото, което ще се изследва, за да предизвика електронно излъчване чрез неговата топлинна енергия. Той има много приложения:

- Производство на високочестотни вакуумни транзистори, които се използват в областта на електрониката.

- Създаване на пистолети, които хвърлят електрони, за използване в апаратурата за научни класове.

- Образуването на полупроводникови материали, които имат по-голяма устойчивост на корозия и подобряване на електродите.

- Ефективно преобразуване на различни видове енергия, като слънчева или топлинна, в електрическа.

- Използването на системи за слънчева радиация или топлинна енергия за генериране на рентгенови лъчи и използването им в медицински приложения.

Електронна фотоемисия и вторична електронна емисия

Електронната фотоемизия е техника, базирана на открития от Айнщайн фотоелектричен ефект, при който повърхността на материала се облъчва с радиация с определена честота, за да предаде достатъчно енергия на електроните, за да ги изхвърли от споменатата повърхност.

По същия начин вторичното излъчване на електрони възниква, когато повърхността на материал е бомбардирана с електрони от първичен тип, които имат голямо количество енергия, така че те да прехвърлят енергия към електроните от вторичен тип, така че да могат да бъдат освободени от повърхност.

Тези принципи са използвани в много проучвания, постигнали, наред с други неща, следното:

- Изграждането на фотоумножители, които се използват във флуоресценция, лазерна сканираща микроскопия и като детектори за ниски нива на светлинно лъчение.

- Производство на устройства със сензор за изображение, чрез превръщането на оптични изображения в електронни сигнали.

- Създаването на златния електроскоп, който се използва за илюстрацията на фотоелектричния ефект.

- Изобретението и усъвършенстването на устройствата за нощно виждане за засилване на изображенията на слабо осветен предмет.

Други приложения

- Създаване на наноматериали на основата на въглерод за развитие на електроника в наномащаба.

- Производство на водород чрез отделяне на водата, като се използват фотоанди и фотокади от слънчевата светлина.

- Генериране на електроди, които имат органични и неорганични свойства за използване в по-голямо разнообразие от научни и технологични изследвания и приложения.

- Търсене на проследяване на фармакологични продукти чрез организми чрез изотопно етикетиране.

- Елиминиране на микроорганизми от парчета с голяма художествена стойност за тяхната защита чрез прилагане на гама лъчи при тяхното опазване и възстановяване.

- Производство на енергийни източници за сателити и кораби, предназначени за космоса.

- Създаване на системи за защита за разследвания и системи, които се основават на използването на ядрена енергия.

- Откриване на недостатъци или несъвършенства в материалите в индустриалната област чрез използване на рентгенови лъчи.

Препратки

1. Rösler, M., Brauer, W et al. (2006 г.). Електронна емисия, предизвикана от частици I. Възстановена от books.google.co.ve
2. Jensen, KL (2017). Въведение във физиката на електронното излъчване. Получено от books.google.co.ve
3. Jensen, KL (2007). Напредък в изобразяването и електронната физика: физика на електронните емисии. Възстановени от books.google.co.ve
4. Cambridge Core. (SF). Материали с електронно излъчване: Аванси, приложения и модели. Извлечено от cambridge.org
5. Britannica, E. (nd). Вторични емисии. Възстановени от britannica.com