CÁC ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CỦA SỰ PHÁT XẠ ĐIỆN TỬ CỦA NGUYÊN TỬ - HÓA HỌC - 2026

Các ứng dụng công nghệ của sự phát xạ điện tử của nguyên tử được sản xuất có tính đến các hiện tượng gây ra sự phóng ra một hoặc nhiều electron ra khỏi nguyên tử. Nghĩa là, để một electron rời khỏi quỹ đạo mà nó ổn định xung quanh hạt nhân của nguyên tử, cần phải có một cơ chế bên ngoài để đạt được điều này.

Để một điện tử tách ra khỏi nguyên tử mà nó thuộc về, nó phải được loại bỏ bằng một số kỹ thuật nhất định, chẳng hạn như áp dụng một lượng lớn năng lượng dưới dạng nhiệt hoặc chiếu xạ với chùm điện tử gia tốc có năng lượng cao.

Ứng dụng của điện trường có lực lớn hơn nhiều so với lực liên quan đến tia, và thậm chí sử dụng tia laze có cường độ lớn và có độ sáng lớn hơn của bề mặt mặt trời có khả năng đạt được hiệu ứng loại bỏ electron này.

Các ứng dụng công nghệ chính của sự phát xạ điện tử của nguyên tử

Có một số cơ chế để đạt được sự phát xạ điện tử của nguyên tử, điều này phụ thuộc vào một số yếu tố như nơi phát ra các điện tử và cách thức mà các hạt này có khả năng di chuyển để vượt qua một rào cản tiềm năng về kích thước. có hạn.

Tương tự, kích thước của rào cản này sẽ phụ thuộc vào các đặc tính của nguyên tử được đề cập. Trong trường hợp đạt được sự phát xạ phía trên rào cản, bất kể kích thước (độ dày) của nó như thế nào, các electron phải có đủ năng lượng để vượt qua nó.

Lượng năng lượng này có thể đạt được thông qua va chạm với các electron khác bằng cách chuyển động năng của chúng, ứng dụng của sự đốt nóng hoặc sự hấp thụ của các hạt ánh sáng được gọi là photon.

Mặt khác, khi muốn đạt được sự phát xạ bên dưới lớp chắn, nó phải có độ dày cần thiết để các điện tử có thể "đi qua" nó thông qua một hiện tượng gọi là hiệu ứng đường hầm.

Theo thứ tự các ý tưởng này, các cơ chế để đạt được khí thải điện tử được trình bày chi tiết dưới đây, mỗi cơ chế được theo sau bởi một danh sách với một số ứng dụng công nghệ của nó.

Sự phát xạ điện tử do hiệu ứng trường

Sự phát xạ electron do hiệu ứng trường xảy ra do ứng dụng của các trường lớn của một loại điện và có nguồn gốc bên ngoài. Trong số các ứng dụng quan trọng nhất của nó là:

- Việc sản xuất các nguồn điện tử có độ sáng nhất định để phát triển kính hiển vi điện tử có độ phân giải cao.

- Sự tiến bộ của các loại kính hiển vi điện tử, trong đó các điện tử được sử dụng để tạo ra hình ảnh của các vật thể rất nhỏ.

- Loại bỏ tải trọng gây ra từ các phương tiện di chuyển trong không gian, bằng các bộ trung hòa tải.

- Việc tạo ra và cải tiến các vật liệu có kích thước nhỏ, chẳng hạn như vật liệu nano.

Sự phát xạ nhiệt của các electron

Sự phát xạ nhiệt của các electron, còn được gọi là sự phát xạ nhiệt, dựa trên sự đốt nóng bề mặt của vật thể được nghiên cứu để gây ra sự phát xạ điện tử thông qua năng lượng nhiệt của nó. Nó có nhiều ứng dụng:

- Sản xuất bóng bán dẫn chân không tần số cao, được sử dụng trong lĩnh vực điện tử.

- Việc tạo ra súng ném electron, để sử dụng trong thiết bị đo đạc cấp khoa học.

- Sự hình thành các vật liệu bán dẫn có khả năng chống ăn mòn và cải thiện điện cực lớn hơn.

- Việc chuyển đổi hiệu quả các dạng năng lượng khác nhau, chẳng hạn như năng lượng mặt trời hoặc nhiệt năng, thành năng lượng điện.

- Việc sử dụng hệ thống bức xạ mặt trời hoặc năng lượng nhiệt để tạo ra tia X và sử dụng chúng trong các ứng dụng y tế.

Sự phát xạ điện tử và sự phát xạ điện tử thứ cấp

Electron photoemission là một kỹ thuật dựa trên hiệu ứng quang điện, do Einstein phát hiện, trong đó bề mặt của vật liệu được chiếu bức xạ có tần số nhất định, để truyền đủ năng lượng cho các electron để đẩy chúng ra khỏi bề mặt đó.

Theo cách tương tự, sự phát xạ thứ cấp của các electron xảy ra khi bề mặt của vật liệu bị bắn phá bởi các electron loại sơ cấp có năng lượng lớn, để những electron này truyền năng lượng cho các electron loại thứ cấp để chúng có thể được giải phóng khỏi bề mặt.

Những nguyên tắc này đã được sử dụng trong nhiều nghiên cứu đã đạt được, trong số những thứ khác, như sau:

- Việc chế tạo các ống nhân quang, được sử dụng trong huỳnh quang, kính hiển vi quét laze và làm máy dò tìm mức độ bức xạ ánh sáng thấp.

- Sản xuất các thiết bị cảm biến hình ảnh, thông qua việc chuyển đổi hình ảnh quang học thành tín hiệu điện tử.

- Việc tạo ra kính điện vàng, được sử dụng trong minh họa về hiệu ứng quang điện.

- Việc phát minh và cải tiến các thiết bị nhìn ban đêm, để tăng cường hình ảnh của một vật thể thiếu sáng.

Những ứng dụng khác

- Việc tạo ra vật liệu nano dựa trên cacbon để phát triển điện tử ở quy mô nano.

- Sản xuất hydro bằng cách tách nước, sử dụng các quang tử và photocathode từ ánh sáng mặt trời.

- Tạo ra các điện cực có đặc tính hữu cơ và vô cơ để sử dụng cho nhiều hoạt động nghiên cứu và ứng dụng khoa học và công nghệ.

- Việc tìm kiếm theo dõi các sản phẩm dược lý thông qua các sinh vật bằng cách ghi nhãn đồng vị.

- Loại bỏ vi sinh vật khỏi các tác phẩm có giá trị nghệ thuật lớn để bảo vệ chúng thông qua việc ứng dụng tia gamma trong bảo tồn và phục hồi chúng.

- Việc sản xuất các nguồn năng lượng để cung cấp năng lượng cho các vệ tinh và tàu vận chuyển ngoài không gian.

- Việc tạo ra các hệ thống bảo vệ cho các cuộc điều tra và các hệ thống dựa trên việc sử dụng năng lượng hạt nhân.

- Việc phát hiện các sai sót hoặc không hoàn hảo trong vật liệu trong lĩnh vực công nghiệp thông qua việc sử dụng tia X.

Người giới thiệu

1. Rösler, M., Brauer, W và cộng sự. (2006). Sự phát xạ êlectron cảm ứng của hạt I. Đã khôi phục từ books.google.co.ve
2. Jensen, KL (2017). Giới thiệu về Vật lý của Sự phát xạ Electron. Lấy từ books.google.co.ve
3. Jensen, KL (2007). Những tiến bộ trong hình ảnh và vật lý điện tử: Vật lý phát xạ điện tử. Đã khôi phục từ books.google.co.ve
4. Cambridge Core. (sf). Vật liệu phát xạ điện tử: Những tiến bộ, ứng dụng và mô hình. Lấy từ cambridge.org
5. Britannica, E. (nd). Phát xạ thứ cấp. Phục hồi từ britannica.com