ATOMLARIN ELEKTRONIK EMISYONUNUN TEKNOLOJIK UYGULAMALARI - KIMYA - 2025

Atomların elektronik emisyon teknolojik uygulamaları göz önünde bir atom üzerinden bir veya daha fazla elektron fırlamasına neden fenomeni alınarak üretilir. Yani bir elektronun kararlı olduğu yörüngeyi atomun çekirdeği etrafında terk etmesi için, bunu başarmak için harici bir mekanizmaya ihtiyaç vardır.

Bir elektronun ait olduğu atomdan ayrılması için, yüksek enerjili hızlandırılmış elektron ışınları ile ısı veya ışınlama şeklinde büyük miktarda enerji uygulanması gibi belirli tekniklerle uzaklaştırılması gerekir.

Işınlarla ilgili olandan çok daha büyük bir kuvvete sahip olan elektrik alanlarının uygulanması ve hatta büyük yoğunlukta ve güneş yüzeyinin parlaklığından daha büyük bir parlaklığa sahip lazerlerin kullanılması, bu elektron uzaklaştırma etkisine ulaşabilir.

Atomların elektronik emisyonunun ana teknolojik uygulamaları

Atomların elektronik emisyonunu elde etmek için, yayılan elektronların geldiği yer ve bu parçacıkların potansiyel bir boyut bariyerini geçme yeteneği gibi bazı faktörlere bağlı olan birkaç mekanizma vardır. sonlu.

Benzer şekilde, bu bariyerin boyutu da söz konusu atomun özelliklerine bağlı olacaktır. Bariyerin üzerindeki emisyonun elde edilmesi durumunda, boyutları (kalınlık) ne olursa olsun, elektronların bunun üstesinden gelmek için yeterli enerjiye sahip olması gerekir.

Bu enerji miktarı, diğer elektronlarla kinetik enerjilerini transfer ederek, ısıtma uygulamasıyla veya fotonlar olarak bilinen hafif parçacıkların absorpsiyonuyla çarpışarak elde edilebilir.

Öte yandan, bariyerin altında emisyon elde edilmek istendiğinde, elektronların tünelleme adı verilen bir fenomenden "geçmesi" için gerekli kalınlığa sahip olması gerekir.

Bu fikir sırasına göre, elektronik emisyonlara ulaşma mekanizmaları aşağıda detaylandırılmıştır ve her birinin arkasından bazı teknolojik uygulamaları içeren bir liste gelmektedir.

Alan etkisiyle elektron emisyonu

Alan etkisiyle elektron emisyonu, elektrik türü ve dış kaynaklı geniş alanların uygulanmasıyla gerçekleşir. En önemli uygulamaları arasında:

- Yüksek çözünürlüklü elektron mikroskopları geliştirmek için belirli bir parlaklığa sahip elektron kaynaklarının üretilmesi.

- Çok küçük cisimlerin görüntülerini oluşturmak için elektronların kullanıldığı farklı elektron mikroskobu türlerinin ilerlemesi.

- Yük nötrleştiriciler aracılığıyla uzayda seyahat eden araçlardan kaynaklanan indüklenen yüklerin ortadan kaldırılması.

- Nanomalzemeler gibi küçük boyutlu malzemelerin oluşturulması ve iyileştirilmesi.

Elektronların termal emisyonu

Termiyonik emisyon olarak da bilinen elektronların termal emisyonu, üzerinde çalışılacak olan vücut yüzeyinin ısınarak termal enerjisiyle elektronik emisyona neden olması esasına dayanır. Birçok uygulaması vardır:

- Elektronik alanında kullanılan yüksek frekanslı vakumlu transistörlerin üretimi.

- Bilimsel sınıf enstrümantasyonda kullanılmak üzere elektron atan silahların yaratılması.

- Elektrotlarda korozyona ve iyileşmeye karşı daha fazla direnç gösteren yarı iletken malzemelerin oluşumu.

- Güneş enerjisi veya termal gibi çeşitli enerji türlerinin elektrik enerjisine verimli bir şekilde dönüştürülmesi.

- X ışınları üretmek ve bunları tıbbi uygulamalarda kullanmak için güneş radyasyon sistemlerinin veya termal enerjinin kullanılması.

Elektron fotoemisyonu ve ikincil elektron emisyonu

Elektron fotoemisyonu, Einstein tarafından keşfedilen, elektronların söz konusu yüzeyden dışarı atılması için yeterli enerjiyi elektronlara iletmek için malzemenin yüzeyinin belirli bir frekansta radyasyonla ışınlandığı fotoelektrik etkisine dayanan bir tekniktir.

Aynı şekilde, ikincil elektron emisyonu, bir malzemenin yüzeyi büyük miktarda enerjiye sahip birincil tip elektronlarla bombardımana tutulduğunda meydana gelir, böylece bu enerjiler ikincil tip elektronlara aktarılır, böylece elektronlar serbest bırakılabilir. yüzey.

Bu ilkeler, diğer şeylerin yanı sıra aşağıdakileri başaran birçok çalışmada kullanılmıştır:

- Floresan, lazer tarama mikroskobu ve düşük seviyelerde ışık radyasyonu için dedektör olarak kullanılan fotoçoğaltıcıların yapımı.

- Optik görüntülerin elektronik sinyallere dönüştürülmesiyle görüntü sensör cihazlarının üretimi.

- Fotoelektrik etkinin gösterilmesinde kullanılan altın elektroskobun oluşturulması.

- Loş bir nesnenin görüntülerini yoğunlaştırmak için gece görüş cihazlarının icadı ve iyileştirilmesi.

Diğer uygulamalar

- Nano ölçekte elektroniğin geliştirilmesi için karbon bazlı nanomalzemelerin oluşturulması.

- Güneş ışığından fotoandlar ve foto katotlar kullanarak suyu ayırarak hidrojen üretimi.

- Çok çeşitli bilimsel ve teknolojik araştırma ve uygulamalarda kullanılmak üzere organik ve inorganik özelliklere sahip elektrotların üretimi.

- Farmakolojik ürünlerin organizmalar üzerinden izotopik etiketleme ile izlenmesinin araştırılması.

- Mikroorganizmaların, korunması ve restorasyonunda gama ışınlarının uygulanmasıyla, korunmaları için sanatsal değeri yüksek parçalardan uzaklaştırılması.

- Uydulara ve uzaya gidecek gemilere güç sağlamak için enerji kaynaklarının üretimi.

- Nükleer enerji kullanımına dayalı araştırmalar ve sistemler için koruma sistemlerinin oluşturulması.

- Endüstriyel alandaki malzemelerdeki kusurların veya eksikliklerin X-ışınları kullanılarak tespiti.

Referanslar

1. Rösler, M., Brauer, W vd. (2006). Parçacık Kaynaklı Elektron Emisyonu I. books.google.co.ve 'den kurtarıldı
2. Jensen, KL (2017). Elektron Emisyonu Fiziğine Giriş. Books.google.co.ve’den alındı
3. Jensen, KL (2007). Görüntüleme ve Elektron Fiziğindeki Gelişmeler: Elektron Emisyon Fiziği. Books.google.co.ve 'den kurtarıldı
4. Cambridge Core. (Sf). Elektron emisyonlu malzemeler: Gelişmeler, uygulamalar ve modeller. Cambridge.org adresinden alındı
5. Britannica, E. (nd). İkincil emisyon. Britannica.com'dan kurtarıldı