APLIKASI TEKNOLOGI EMISI ELEKTRONIK ATOM - KIMIA - 2025

The aplikasi teknologi emisi elektronik atom diproduksi dengan mempertimbangkan fenomena yang menyebabkan ejeksi dari satu atau lebih elektron dari atom. Artinya, agar elektron meninggalkan orbital yang stabil di sekitar inti atom, diperlukan mekanisme eksternal untuk mencapai hal ini.

Agar elektron dapat terlepas dari atomnya, ia harus dihilangkan dengan menggunakan teknik tertentu, seperti penerapan energi dalam jumlah besar dalam bentuk panas atau iradiasi dengan berkas elektron yang dipercepat berenergi tinggi.

Penerapan medan listrik yang memiliki gaya yang jauh lebih besar daripada yang terkait dengan sinar, dan bahkan penggunaan laser dengan intensitas yang tinggi dan dengan kecerahan yang lebih besar daripada permukaan matahari dapat mencapai efek penghilangan elektron ini.

Aplikasi teknologi utama dari emisi elektronik atom

Ada beberapa mekanisme untuk mencapai emisi elektronik atom, yang bergantung pada beberapa faktor seperti tempat asal elektron yang dipancarkan dan cara partikel-partikel ini memiliki kemampuan untuk bergerak melintasi penghalang dimensi potensial. terbatas.

Demikian pula, ukuran penghalang ini akan bergantung pada karakteristik atom yang bersangkutan. Dalam kasus pencapaian emisi di atas penghalang, terlepas dari dimensinya (ketebalan), elektron harus memiliki energi yang cukup untuk mengatasinya.

Jumlah energi ini dapat dicapai melalui tumbukan dengan elektron lain dengan mentransfer energi kinetiknya, penerapan pemanasan atau penyerapan partikel cahaya yang dikenal sebagai foton.

Di sisi lain, ketika diinginkan untuk mencapai emisi di bawah penghalang, ia harus memiliki ketebalan yang dibutuhkan sehingga memungkinkan elektron untuk "melewatinya" melalui fenomena yang disebut terowongan.

Dalam urutan gagasan ini, mekanisme untuk mencapai emisi elektronik diuraikan di bawah ini, yang masing-masing diikuti oleh daftar dengan beberapa aplikasi teknologinya.

Emisi elektron berdasarkan efek medan

Emisi elektron oleh efek medan terjadi dengan penerapan medan besar dari jenis listrik dan asal eksternal. Di antara aplikasi terpentingnya adalah:

- Produksi sumber elektron yang memiliki kecerahan tertentu untuk mengembangkan mikroskop elektron resolusi tinggi.

- Kemajuan berbagai jenis mikroskop elektron, di mana elektron digunakan untuk membuat gambar benda yang sangat kecil.

- Penghapusan beban yang diinduksi dari kendaraan yang berjalan melalui ruang angkasa, dengan alat penetral beban.

- Penciptaan dan peningkatan material dengan dimensi kecil, seperti nanomaterial.

Emisi termal elektron

Emisi termal elektron, juga dikenal sebagai emisi termionik, didasarkan pada pemanasan permukaan tubuh yang akan dipelajari untuk menyebabkan emisi elektronik melalui energi termal. Ini memiliki banyak aplikasi:

- Produksi transistor vakum frekuensi tinggi, yang digunakan di bidang elektronik.

- Penciptaan senjata yang melempar elektron, untuk digunakan dalam instrumentasi kelas ilmiah.

- Pembentukan material semikonduktor yang memiliki ketahanan lebih besar terhadap korosi dan perbaikan elektroda.

- Konversi efisien berbagai jenis energi, seperti matahari atau panas, menjadi energi listrik.

- Penggunaan sistem radiasi matahari atau energi panas untuk menghasilkan sinar-X dan menggunakannya dalam aplikasi medis.

Fotoemisi elektron dan emisi elektron sekunder

Fotoemisi elektron adalah teknik yang didasarkan pada efek fotolistrik, ditemukan oleh Einstein, di mana permukaan material diiradiasi dengan radiasi frekuensi tertentu, untuk mengirimkan energi yang cukup ke elektron untuk mengeluarkannya dari permukaan tersebut.

Dengan cara yang sama, emisi elektron sekunder terjadi ketika permukaan suatu bahan dibombardir dengan elektron tipe primer yang memiliki energi dalam jumlah besar, sehingga energi transfer ini ke elektron tipe sekunder sehingga dapat dilepaskan dari elektron. permukaan.

Prinsip-prinsip ini telah digunakan dalam banyak penelitian yang telah mencapai, antara lain, sebagai berikut:

- Konstruksi pengganda foto, yang digunakan dalam fluoresensi, mikroskop pemindaian laser dan sebagai detektor untuk radiasi cahaya tingkat rendah.

- Produksi perangkat sensor gambar, melalui transformasi gambar optik menjadi sinyal elektronik.

- Penciptaan elektroskop emas, yang digunakan dalam ilustrasi efek fotolistrik.

- Penemuan dan peningkatan perangkat night vision, untuk mengintensifkan gambar objek yang remang-remang.

Aplikasi lain

- Penciptaan nanomaterial berbasis karbon untuk pengembangan elektronika pada skala nano.

- Produksi hidrogen dengan memisahkan air, menggunakan photoandes dan photocathode dari sinar matahari.

- Pembangkitan elektroda yang memiliki sifat organik dan anorganik untuk digunakan dalam berbagai penelitian dan aplikasi ilmiah dan teknologi.

- Pencarian pelacakan produk farmakologis melalui organisme dengan cara pelabelan isotop.

- Penghapusan mikroorganisme dari potongan-potongan bernilai seni tinggi untuk perlindungan mereka melalui penerapan sinar gamma dalam konservasi dan pemulihannya.

- Produksi sumber energi untuk menggerakkan satelit dan kapal yang menuju luar angkasa.

- Pembuatan sistem perlindungan untuk investigasi dan sistem yang didasarkan pada penggunaan energi nuklir.

- Deteksi cacat atau ketidaksempurnaan bahan di bidang industri melalui penggunaan sinar-X.

Referensi

1. Rösler, M., Brauer, W et al. (2006). Emisi Elektron yang Diinduksi Partikel I. Dipulihkan dari books.google.co.ve
2. Jensen, KL (2017). Pengantar Fisika Emisi Elektron. Diperoleh dari books.google.co.ve
3. Jensen, KL (2007). Kemajuan dalam Pencitraan dan Fisika Elektron: Fisika Emisi Elektron. Dipulihkan dari books.google.co.ve
4. Cambridge Core. (sf). Bahan emisi elektron: Kemajuan, aplikasi, dan model. Diperoleh dari cambridge.org
5. Britannica, E. (nd). Emisi sekunder. Dipulihkan dari britannica.com