- التطبيقات التكنولوجية الرئيسية للانبعاث الإلكتروني للذرات
- انبعاث الإلكترون عن طريق تأثير المجال
- الانبعاث الحراري للإلكترونات
- انبعاث ضوئي للإلكترون وانبعاث إلكترون ثانوي
- تطبيقات أخرى
- المراجع
يتم إنتاج التطبيقات التكنولوجية للانبعاث الإلكتروني للذرات مع مراعاة الظواهر التي تسبب طرد إلكترون واحد أو أكثر من الذرة. بمعنى أنه لكي يترك الإلكترون المدار الذي يكون فيه مستقرًا حول نواة الذرة ، هناك حاجة إلى آلية خارجية لتحقيق ذلك.
من أجل فصل الإلكترون عن الذرة التي ينتمي إليها ، يجب إزالته من خلال استخدام تقنيات معينة ، مثل تطبيق كمية كبيرة من الطاقة في شكل حرارة أو تشعيع بحزم إلكترون متسارعة عالية الطاقة.
إن استخدام المجالات الكهربائية التي لها قوة أكبر بكثير من تلك المتعلقة بالأشعة ، وحتى استخدام أشعة الليزر ذات الكثافة العالية والسطوع الأكبر من سطح الشمس ، يمكن أن تحقق تأثير إزالة الإلكترون.
التطبيقات التكنولوجية الرئيسية للانبعاث الإلكتروني للذرات
هناك عدة آليات لتحقيق الانبعاث الإلكتروني للذرات ، والتي تعتمد على بعض العوامل مثل المكان الذي تأتي منه الإلكترونات والطريقة التي تتمتع بها هذه الجسيمات بالقدرة على التحرك لعبور حاجز محتمل للأبعاد محدود.
وبالمثل ، فإن حجم هذا الحاجز سيعتمد على خصائص الذرة المعنية. في حالة تحقيق الانبعاث فوق الحاجز ، بغض النظر عن أبعاده (سمكه) ، يجب أن تمتلك الإلكترونات طاقة كافية للتغلب عليه.
يمكن تحقيق هذه الكمية من الطاقة من خلال الاصطدامات مع الإلكترونات الأخرى عن طريق نقل طاقتها الحركية أو تطبيق التسخين أو امتصاص جسيمات الضوء المعروفة بالفوتونات.
من ناحية أخرى ، عندما يكون مطلوبًا لتحقيق الانبعاث أسفل الحاجز ، يجب أن يكون لديه السماكة المطلوبة بحيث يمكن للإلكترونات أن "تمر" من خلال ظاهرة تسمى تأثير النفق.
في ترتيب الأفكار هذا ، يتم تفصيل آليات تحقيق الانبعاثات الإلكترونية أدناه ، وتتبع كل منها قائمة ببعض تطبيقاتها التكنولوجية.
انبعاث الإلكترون عن طريق تأثير المجال
يحدث انبعاث الإلكترونات عن طريق تأثير المجال من خلال تطبيق مجالات كبيرة من نوع كهربائي ومن أصل خارجي. ومن أهم تطبيقاته:
- إنتاج مصادر إلكترونية ذات سطوع معين لتطوير مجاهر إلكترونية عالية الدقة.
- تقدم أنواع مختلفة من المجهر الإلكتروني ، حيث تستخدم الإلكترونات لإنشاء صور لأجسام صغيرة جدًا.
- التخلص من الأحمال المستحثة من المركبات التي تسافر عبر الفضاء ، عن طريق معادلات الحمولة.
- ابتكار وتحسين مواد ذات أبعاد صغيرة مثل المواد النانوية.
الانبعاث الحراري للإلكترونات
يعتمد الانبعاث الحراري للإلكترونات ، المعروف أيضًا باسم الانبعاث الحراري ، على تسخين سطح الجسم المراد دراسته لإحداث انبعاث إلكتروني من خلال طاقته الحرارية. لها العديد من التطبيقات:
- إنتاج الترانزستورات الفراغية عالية التردد والمستخدمة في مجال الإلكترونيات.
- ابتكار البنادق التي تقذف الإلكترونات لاستخدامها في أجهزة من الدرجة العلمية.
- تكوين مواد شبه موصلة لها مقاومة أكبر للتآكل وتحسين الأقطاب الكهربائية.
- التحويل الفعال لأنواع مختلفة من الطاقة ، مثل الطاقة الشمسية أو الحرارية ، إلى طاقة كهربائية.
- استخدام أنظمة الإشعاع الشمسي أو الطاقة الحرارية لتوليد الأشعة السينية واستخدامها في التطبيقات الطبية.
انبعاث ضوئي للإلكترون وانبعاث إلكترون ثانوي
الإنبعاث الضوئي للإلكترون هو تقنية تعتمد على التأثير الكهروضوئي ، الذي اكتشفه أينشتاين ، حيث يتم تشعيع سطح المادة بإشعاع بتردد معين ، لنقل طاقة كافية إلى الإلكترونات لطردها من السطح المذكور.
بالطريقة نفسها ، يحدث الانبعاث الثانوي للإلكترونات عندما يتم قصف سطح مادة ما بإلكترونات من النوع الأولي تحتوي على كمية كبيرة من الطاقة ، بحيث تنقل هذه الطاقة إلى الإلكترونات من النوع الثانوي بحيث يمكن إطلاقها من سطح - المظهر الخارجي.
تم استخدام هذه المبادئ في العديد من الدراسات التي حققت ، من بين أمور أخرى ، ما يلي:
- بناء المضاعفات الضوئية ، التي تستخدم في التصوير المجهري بالمسح الضوئي بالليزر الفلوري وكاشفات لمستويات منخفضة من الإشعاع الضوئي.
- إنتاج أجهزة استشعار الصور ، من خلال تحويل الصور الضوئية إلى إشارات إلكترونية.
- إنشاء المكشاف الكهربائي الذهبي الذي يستخدم في توضيح التأثير الكهروضوئي.
- اختراع وتحسين أجهزة الرؤية الليلية ، لتكثيف صور الأشياء ذات الإضاءة الخافتة.
تطبيقات أخرى
- ابتكار مواد نانوية قائمة على الكربون لتطوير الإلكترونيات على نطاق النانو.
- إنتاج الهيدروجين عن طريق فصل الماء عن ضوء الشمس باستخدام الفوتواندس والكاثودات الضوئية.
- توليد أقطاب كهربائية لها خصائص عضوية وغير عضوية لاستخدامها في مجموعة أكبر من البحوث والتطبيقات العلمية والتكنولوجية.
- البحث عن تتبع المنتجات الدوائية من خلال الكائنات الحية عن طريق وضع العلامات النظيرية.
- القضاء على الكائنات الحية الدقيقة من القطع ذات القيمة الفنية الكبيرة لحمايتها من خلال تطبيق أشعة جاما في حفظها وترميمها.
- إنتاج مصادر الطاقة لتشغيل الأقمار الصناعية والسفن الموجهة للفضاء الخارجي.
- إنشاء أنظمة حماية للتحقيقات وأنظمة تقوم على استخدام الطاقة النووية.
- الكشف عن عيوب أو عيوب في المواد في المجال الصناعي باستخدام الأشعة السينية.
المراجع
- روسلر ، إم ، براوير ، دبليو وآخرون. (2006). انبعاث الإلكترون المستحث بالجسيمات I. تم الاسترجاع من books.google.co.ve
- جنسن ، كوالا لمبور (2017). مقدمة في فيزياء انبعاث الإلكترون. تم الحصول عليها من books.google.co.ve
- جنسن ، كوالالمبور (2007). التطورات في التصوير وفيزياء الإلكترون: فيزياء انبعاث الإلكترون. تعافى من books.google.co.ve
- كامبريدج كور. (سادس). مواد انبعاث الإلكترون: التطورات والتطبيقات والنماذج. تم الاسترجاع من موقع cambridge.org
- بريتانيكا ، إي (بدون تاريخ). الانبعاث الثانوي. تعافى من britannica.com