APLIKASI TEKNOLOGI PELEPASAN ATOM ELEKTRONIK - KIMIA - 2025

Aplikasi teknologi pelepasan atom elektronik dihasilkan dengan mengambil kira fenomena yang menyebabkan pengeluaran satu atau lebih elektron keluar dari atom. Iaitu, untuk elektron meninggalkan orbit di mana ia stabil di sekitar inti atom, mekanisme luaran diperlukan untuk mencapainya.

Agar elektron terlepas dari atom di mana ia berada, ia mesti dikeluarkan dengan teknik tertentu, seperti penerapan sejumlah besar tenaga dalam bentuk panas atau penyinaran dengan pancaran elektron dipercepat yang sangat bertenaga.

Penerapan medan elektrik yang mempunyai daya jauh lebih besar daripada yang berkaitan dengan sinar, dan bahkan penggunaan laser dengan intensiti hebat dan dengan kecerahan lebih besar daripada permukaan suria mampu mencapai kesan penyingkiran elektron ini.

Aplikasi teknologi utama pelepasan atom elektronik

Terdapat beberapa mekanisme untuk mencapai pelepasan atom elektronik, yang bergantung pada beberapa faktor seperti tempat di mana elektron yang dikeluarkan berasal dan cara zarah-zarah ini mempunyai kemampuan untuk bergerak untuk melintasi penghalang dimensi yang berpotensi terhingga.

Begitu juga, ukuran penghalang ini akan bergantung pada ciri atom yang dimaksudkan. Sekiranya mencapai pelepasan di atas penghalang, tanpa mengira dimensinya (ketebalan), elektron mesti mempunyai tenaga yang cukup untuk mengatasinya.

Jumlah tenaga ini dapat dicapai melalui perlanggaran dengan elektron lain dengan memindahkan tenaga kinetiknya, penggunaan pemanasan atau penyerapan zarah cahaya yang dikenali sebagai foton.

Sebaliknya, apabila dikehendaki mencapai pelepasan di bawah penghalang, ia mesti mempunyai ketebalan yang diperlukan sehingga elektron dapat "melaluinya" melalui fenomena yang disebut terowong.

Dalam susunan idea ini, mekanisme untuk mencapai pelepasan elektronik diperincikan di bawah, masing-masing diikuti oleh senarai dengan beberapa aplikasi teknologinya.

Pelepasan elektron dengan kesan medan

Pelepasan elektron oleh kesan medan berlaku dengan penggunaan medan besar jenis elektrik dan asal luaran. Antara aplikasi terpentingnya adalah:

- Penghasilan sumber elektron yang mempunyai kecerahan tertentu untuk mengembangkan mikroskop elektron beresolusi tinggi.

- Kemajuan pelbagai jenis mikroskopi elektron, di mana elektron digunakan untuk membuat gambar badan yang sangat kecil.

- Penghapusan beban yang disebabkan oleh kenderaan yang melalui ruang angkasa, dengan peneutralan beban.

- Penciptaan dan penambahbaikan bahan dengan dimensi kecil, seperti nanomaterials.

Pelepasan haba elektron

Pelepasan haba elektron, juga dikenal sebagai pelepasan termionik, didasarkan pada pemanasan permukaan badan yang akan dikaji sehingga menyebabkan pelepasan elektronik melalui tenaga termalnya. Ia mempunyai banyak aplikasi:

- Pengeluaran transistor vakum frekuensi tinggi, yang digunakan dalam bidang elektronik.

- Penciptaan senjata yang melemparkan elektron, untuk digunakan dalam instrumen kelas saintifik.

- Pembentukan bahan semikonduktor yang mempunyai ketahanan yang lebih besar terhadap kakisan dan peningkatan elektrod.

- Penukaran cekap pelbagai jenis tenaga, seperti solar atau terma, menjadi tenaga elektrik.

- Penggunaan sistem radiasi suria atau tenaga termal untuk menghasilkan sinar-X dan menggunakannya dalam aplikasi perubatan.

Pelepasan foto elektron dan pelepasan elektron sekunder

Pemancaran foto elektron adalah teknik berdasarkan efek fotolistrik, yang ditemukan oleh Einstein, di mana permukaan bahan disinari dengan radiasi frekuensi tertentu, untuk mengirimkan tenaga yang cukup ke elektron untuk mengusirnya dari permukaan tersebut.

Dengan cara yang sama, pelepasan elektron sekunder berlaku apabila permukaan bahan dihujani dengan elektron jenis primer yang mempunyai sejumlah besar tenaga, sehingga ini memindahkan tenaga ke elektron jenis sekunder sehingga mereka dapat dilepaskan dari permukaan.

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

- Pembinaan photomultipliers, yang digunakan dalam pendarfluor, mikroskopi imbasan laser dan sebagai pengesan tahap radiasi cahaya yang rendah.

- Penghasilan alat sensor gambar, melalui transformasi gambar optik menjadi isyarat elektronik.

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

- Penemuan dan penambahbaikan alat penglihatan malam, untuk memperhebatkan gambar objek yang remang-remang.

Aplikasi lain

- Penciptaan nanomaterial berasaskan karbon untuk pengembangan elektronik pada skala nano.

- Pengeluaran hidrogen dengan memisahkan air, menggunakan photoandes dan photocathodes dari cahaya matahari.

- Penjanaan elektrod yang mempunyai sifat organik dan anorganik untuk digunakan dalam pelbagai penyelidikan dan aplikasi saintifik dan teknologi.

- Pencarian untuk mengesan produk farmakologi melalui organisma dengan menggunakan label isotop.

- Penghapusan mikroorganisma dari kepingan bernilai artistik yang besar untuk perlindungan mereka melalui penerapan sinar gamma dalam pemuliharaan dan pemulihannya.

- Pengeluaran sumber tenaga untuk menggerakkan satelit dan kapal yang ditujukan untuk angkasa lepas.

- Penciptaan sistem perlindungan untuk penyelidikan dan sistem yang berdasarkan penggunaan tenaga nuklear.

- Pengesanan kekurangan atau ketidaksempurnaan bahan dalam bidang perindustrian melalui penggunaan sinar-X.

Rujukan

1. Rösler, M., Brauer, W et al. (2006). Pelepasan Elektron yang Diinduksi Zarah I. Dipulihkan dari books.google.co.ve
2. Jensen, KL (2017). Pengenalan Fizik Pelepasan Elektron. Diperolehi dari books.google.co.ve
3. Jensen, KL (2007). Kemajuan dalam Pengimejan dan Fizik Elektron: Fizik Pelepasan Elektron. Dipulihkan dari books.google.co.ve
4. Cambridge Core. (sf). Bahan pelepasan elektron: Kemajuan, aplikasi, dan model. Diperolehi dari cambridge.org
5. Britannica, E. (nd). Pelepasan sekunder. Dipulihkan dari britannica.com