Tutorial Lezing over de theorie van elektronenemissie

Basisconcept van elektronenemissie

Het fenomeen van het uitzenden van elektronen van het materiaaloppervlak naar de omgeving door gebruik te maken van een specifieke externe energie wordt de elektronenemissie genoemd. Zoals we weten is elk metaal gemaakt van die atomen die in kristalvorm heel strak met elkaar verbonden zijn. Alle elektronen worden begrensd door hun atoomeffect. Elektronische apparaten gebruiken vrije elektronen om de stroom door zichzelf te laten stromen. Valentie-elektronen zijn die elektronen die ronddraaien in hun laatste schil. Deze elektronen zijn aan het metaal gebonden. Het vereist voldoende externe energie om van het materiaaloppervlak te ontsnappen. Nu wordt de maximale externe energie die de oppervlakte-elektronen nodig hebben om te emitteren vanaf een materiaaloppervlak bij 0c°, werk genoemd. functie .

Meer informatie over hoe u de emissie van elektronen uit het lichaamsoppervlak kunt onderzoeken 

                  Emissie van elektronen kan worden bereikt via verschillende externe methoden, afhankelijk van de situatie en verschillende apparaten. De meest gebruikelijke en eenvoudige techniek die wordt gebruikt voor elektronenemissie is thermionische emissie / primaire emissie. Bij deze methode wordt thermische energie toegepast op de oppervlakte-elektronen van materiaal. Door thermische energie te absorberen, neemt de kinetische energie van de elektronen toe en wordt de beperkende kracht van de elektronen nu laag en laag vanwege de verandering in de kinetische energie van elektronen. Deze energie-emissiemethode wordt vaak toegepast op metalen wanneer deze in het vacuüm of inerte gassen worden geplaatst. Het vergeten van een hoogrenderende thermionische emitter moet een lage werkfunctie hebben, zodat deze bij lage temperatuur kan worden gebruikt. De tweede methode van elektronenemissie wordt bereikt door een mechanische botsing van elektronen. Wanneer een bewegend deeltje (primair elektron) met enige snelheid de oppervlakte-elektronen van een materiaal raakt, draagt ​​het bewegende elektron zijn energie over aan het stationaire elektron met de fysieke botsing. Dit resulteert in een toename van de kinetische energie van het oppervlakte-elektron dat de neiging heeft om van het oppervlak te bewegen dat een secundair elektron wordt genoemd. Secundaire emissie kan worden beïnvloed door een aantal factoren, zoals de energie van de primaire elektronen, het emitterend materiaal, de massa van de opvallende elektronen, het type primaire elektronen, het oppervlak van het doelmateriaal en de invalshoek. Zie respectievelijk onderstaande figuren.
Emissie van een elektron vanaf het metalen oppervlak 

Op dezelfde manier kan de elektronenemissie worden gedaan door middel van lichteffect. Deze methode wordt veel gebruikt in fotobuizen. Wanneer licht op een lichtgevoelig materiaal (kalium, radium enz.) valt, absorberen de oppervlakte-elektronen lichtenergie, waardoor de kinetische energie van een elektron toeneemt en boven het oppervlak begint uit te stralen. Deze specifieke techniek van elektronenemissie staat bekend als foto-elektrische emissie. Enkele sleutelfactoren hebben betrekking op foto-elektrische emissie die het proces kan beïnvloeden, d.w.z. foto-elektrische emissie begint en stopt direct met de lichtinval op het oppervlak, stralingsfrequentie, foto-elektronenemissie vereist een verschillende lichtfrequentie voor verschillende materialen en de kinetische energie van het uitgezonden elektron is onafhankelijk van de lichtstroom . De lichtfrequentie mag niet lager zijn dan de drempelfrequentie. Er is ook een andere techniek die wordt gebruikt voor elektronenemissie, genaamd veldemissie/koude kathode-emissie, omdat we weten dat elektronen negatief geladen deeltjes zijn. Dus als we een hoog positief veld dichtbij het oppervlak van een materiaal brengen, zullen de oppervlakte-elektronen die energie absorberen van aantrekking en de elektronen hebben de neiging om van het materiële oppervlak naar de omgeving te gaan. Zo hoog dat we een positief elektrisch veld leveren buiten de elektronenemissie zal zo hoog zijn. Als de externe veldintensiteit omhoog gaat naar 

10 ⁶ v/cm dan zal de elektronenemissiesnelheid enorm toenemen. Een ander punt om te onthouden is dat de emissie van koude kathodes niet afhankelijk is van de temperatuur, maar dat de aangelegde positieve potentiaal hoger moet zijn dan een drempelspanning. Alle elektronenemissieprocessen worden gebruikt in een ander apparaat, zoals kathodestraalbuizen, röntgenstralen, medische apparatuur enz. Volg de processen en zie de onderstaande diagrammen.