Applicazioni tecnologiche dell'emissione elettronica degli atomi

IL Applicazioni tecnologiche dell'emissione elettronica degli atomi Si verificano tenendo conto dei fenomeni che causano l'espulsione di uno o più elettroni al di fuori di un atomo. Cioè, per un elettrone abbandonare l'orbitale in cui è stabile attorno al nucleo dell'atomo, è necessario un meccanismo esterno che lo raggiunga.

Affinché un elettrone venga rilasciato dall'atomo a cui appartiene, deve essere strappato attraverso l'uso di alcune tecniche, come l'applicazione di una grande quantità di energia sotto forma di calore o irradiazione con raggi di elettroni accelerati altamente energetici.

L'applicazione di campi elettrici che hanno una forza molto maggiore di quella relativa ai raggi e persino l'uso di laser ad alta intensità.

Principali applicazioni tecnologiche dell'emissione elettronica degli atomi

Esistono diversi meccanismi per raggiungere l'emissione elettronica degli atomi, che dipendono da alcuni fattori come il luogo in cui gli elettroni che vengono emessi e il modo in cui queste particelle hanno la capacità di muoversi per attraversare una barriera di potenziale di dimensioni provengono da finiti finiti.

Allo stesso modo, la dimensione di questa barriera dipenderà dalle caratteristiche dell'atomo in questione. Nel caso di raggiungere l'emissione al di sopra della barriera, indipendentemente dalle sue dimensioni (spesse), gli elettroni devono possedere un'energia sufficiente per superarla.

Questa quantità di energia può essere ottenuta da scontri con altri elettroni trasferendo la sua energia cinetica, l'applicazione del riscaldamento o l'assorbimento di particelle di luce note come fotoni.

D'altra parte, quando si desidera ottenere l'emissione al di sotto della barriera, deve possedere lo spessore richiesto per consentire di "attraversarlo" attraverso un fenomeno chiamato effetto tunnel.

In questo ordine di idee, i meccanismi per raggiungere le emissioni elettroniche sono dettagliati di seguito, ognuno dei quali è seguito da un elenco con alcune delle sue applicazioni tecnologiche.

Emissione di elettroni per effetto sul campo

L'emissione di elettroni per effetto sul campo si verifica dall'applicazione di grandi campi di origine elettrica ed esterna. Tra le sue applicazioni più importanti ci sono:

• La produzione di fonti di elettroni che hanno una certa luminosità per sviluppare microscopi elettronici ad alta risoluzione.
• Il progresso dei diversi tipi di microscopia elettronica, in cui gli elettroni vengono utilizzati per causare immagini di corpi molto piccoli.
• L'eliminazione dei carichi indotti dai veicoli che viaggiano attraverso lo spazio, dai neutralizzatori di carico.
• La creazione e il miglioramento di piccole dimensioni, come i nanomateriali.

Emissione termica di elettroni

L'emissione termica degli elettroni, nota anche come emissione termionica, si basa sul riscaldamento della superficie del corpo da studiare per causare emissione elettronica attraverso la sua energia termica. Ha numerose applicazioni:

• La produzione di transistor a vuoto ad alta frequenza, che vengono utilizzati nel campo dell'elettronica.
• La creazione di pistole che lanciano elettroni, per l'uso nella strumentazione di classe scientifica.
• La formazione di materiali a semiconduttore che hanno una maggiore resistenza alla corrosione e il miglioramento degli elettrodi.
• La conversione efficiente di vari tipi di energia, come solare o termico, in energia elettrica.
• L'uso di sistemi di radiazione solare o energia termica per generare raggi X e utilizzarli in applicazioni mediche.

Emissione di foto di elettroni ed emissione di elettroni secondari

La fotoemissione elettronica è una tecnica basata sull'effetto fotoelettrico, scoperta da Einstein, in cui la superficie del materiale è irradiata con una radiazione di una certa frequenza, per trasmettere agli elettroni abbastanza energia per espellerli da detta superficie.

Allo stesso modo, l'emissione secondaria degli elettroni si verifica quando la superficie di un materiale viene bombardata con elettroni primari che hanno una grande quantità di energia, in modo che trasferiscano energia su elettroni secondari in modo che possano staccarsi dalla superficie.

Questi principi sono stati usati in molti studi che hanno raggiunto, tra le altre cose, i seguenti:

• La costruzione di fotomultiplicatori, che vengono utilizzati in fluorescenza, microscopia a scansione laser e come rilevatori di radiazione leggera a basso livello.
• La produzione di dispositivi del sensore di immagine, trasformando le immagini ottiche in segnali elettronici.
• La creazione dell'elettroscopio dorato, che viene utilizzato nell'illustrazione dell'effetto fotoelettrico.
• L'invenzione e il miglioramento dei dispositivi di visione notturna, per intensificare le immagini di un oggetto vagamente illuminato.

Altre app

• La creazione di nanomateriali a base di carbonio per lo sviluppo dell'elettronica su scala nanometrica.
• Produzione di idrogeno separando l'acqua, usando fotoanodi e fotocátodos dalla luce solare.
• La generazione di elettrodi che hanno proprietà organiche e inorganiche da utilizzare in una maggiore varietà di ricerche e applicazioni scientifiche e tecnologiche.
• La ricerca del monitoraggio dei prodotti farmacologici attraverso gli organismi attraverso la marcatura isotopica.
• L'eliminazione dei microrganismi di pezzi di grande valore artistico per la protezione attraverso l'applicazione di raggi gamma nella sua conservazione e restauro.
• La produzione di fonti energetiche per alimentare satelliti e navi per lo spazio.
• La creazione di sistemi di protezione per la ricerca e i sistemi basati sull'uso dell'energia nucleare.
• Il rilevamento di guasti o imperfezioni nei materiali nel campo industriale attraverso l'uso di raggi X.