Электронно-ионная эмиссия

Электронно-ионная эмиссия — явление вырывания ионов с поверхности твёрдого тела под действие потоков электронов.

Электронно-стимулированная десорбция ионов

При использовании потоков электронов с энергиями до нескольких кэВ и током до 1 мА за редкими исключеними не происходит деформации атомной структуры поверхности и поэтому эмиссия слаба. Её источником являются атомы и молекулы веществ, адсорбированных на поверхности металла. Электронно-ионная эмиссия с малыми энергиями электронов (10—1000 эВ) является основной для электронно-стимулированной десорбции ионов. Такая электронно-ионная эмиссия является основной для электронно-стимулированной десорбции ионов (ЭСДИ).

Количество частиц, отрываемых при ЭСДИ, как от свойств адсорбируемых атомов и молекул, так и от энергии электронов и атомной и электронной структуры поверхности. При воздействии электронов на поверхность их энергия в силу малой массы идёт не напрямую атомам, а на возбуждение электронных состояний. Возбуждённая таким образом частица может десорбировать, однако иногда для этого дополнительно требуется диссоциация молекулы. Общее количество десорбированных ионов зависит также от того, каким образом отлетевшие ионы нейтрализуются.

Для измерения ЭСДИ используют масс-спектрометрические методы. По энергиям десорбированных ионов можно определить их энергию связи с поверхностью, а по направлению вылета — о направленности этих связей. Обычно энергия десорбированных ионов не превышает нескольких электрон-вольт, и может быть измерена с помощью энергоанализаторов. Направление вылета при этом определяется поворотом анализатора относительно бомбардируемой электронами поверхности твёрдого тела. Эксперименты проводятся в сверхвысоком вакууме, чтобы нивелировать влияние ударной ионизации остаточных газов.

Высоковольтная электронно-ионная эмиссия

При высоких энергиях электронов в облучаемом пучке (более 26 кэВ) и высоких плотностях токах (более 20 А/см²) возможно наблюдение эмиссии ионов некоторых материалов. Этот режим носит название высоковольтной электронно-ионной эмиссии. При бомбардировке поверхности происходит радиационное смещение атомов металла на некоторой глубине под поверхностью, там, где поглощение энергии бомбардирующих электронов максимально. При энергии электронов, равной 26,1 кэВ, практически во всех металлах область поглощения распространяется на поверхность и бомбардировка начинает сопровождаться эмиссией ионов металла с высокой эффективностью. Степень ионизации вырванных ионов может достигать величины 85—90 %.

Высоковольтная электронно-ионная эмиссия нашла своё применение при масс-спектрометрическом определения химического состава сплавов и для изучения кинетики выделения примесей при плавлении металлов.

Литература

• В. T. Черепин. [www.femto.com.ua/articles/part_2/4690.html Электронно-ионная эмиссия] // Физическая энциклопедия / Д. М. Алексеев, А. М. Балдин, А. М. Бонч-Бруевич, А. С. Боровик-Романов, Б. К. Вайнштейн, С. В. Вонсовский, А. В. Гапонов-Грехов, С. С. Герштейн, И. И. Гуревич, А. А. Гусев, М. А. Ельяшевич, М. Е. Жаботинский, Д. Н. Зубарев, Б. Б. Кадомцев, И. С. Шапиро, Д. В. Ширков; под общ. ред. А. М. Прохорова. — М.: Советская энциклопедия, 1999. — Т. 5. — С. 559—560. — 692 с.

Отрывок, характеризующий Электронно-ионная эмиссия

Впереди от Ольмюца показалась подвигавшаяся группа. И в это же время, хотя день был безветренный, легкая струя ветра пробежала по армии и чуть заколебала флюгера пик и распущенные знамена, затрепавшиеся о свои древки. Казалось, сама армия этим легким движением выражала свою радость при приближении государей. Послышался один голос: «Смирно!» Потом, как петухи на заре, повторились голоса в разных концах. И всё затихло.
В мертвой тишине слышался топот только лошадей. То была свита императоров. Государи подъехали к флангу и раздались звуки трубачей первого кавалерийского полка, игравшие генерал марш. Казалось, не трубачи это играли, а сама армия, радуясь приближению государя, естественно издавала эти звуки. Из за этих звуков отчетливо послышался один молодой, ласковый голос императора Александра. Он сказал приветствие, и первый полк гаркнул: Урра! так оглушительно, продолжительно, радостно, что сами люди ужаснулись численности и силе той громады, которую они составляли.
Ростов, стоя в первых рядах Кутузовской армии, к которой к первой подъехал государь, испытывал то же чувство, какое испытывал каждый человек этой армии, – чувство самозабвения, гордого сознания могущества и страстного влечения к тому, кто был причиной этого торжества.
Он чувствовал, что от одного слова этого человека зависело то, чтобы вся громада эта (и он, связанный с ней, – ничтожная песчинка) пошла бы в огонь и в воду, на преступление, на смерть или на величайшее геройство, и потому то он не мог не трепетать и не замирать при виде этого приближающегося слова.
– Урра! Урра! Урра! – гремело со всех сторон, и один полк за другим принимал государя звуками генерал марша; потом Урра!… генерал марш и опять Урра! и Урра!! которые, всё усиливаясь и прибывая, сливались в оглушительный гул.
Пока не подъезжал еще государь, каждый полк в своей безмолвности и неподвижности казался безжизненным телом; только сравнивался с ним государь, полк оживлялся и гремел, присоединяясь к реву всей той линии, которую уже проехал государь. При страшном, оглушительном звуке этих голосов, посреди масс войска, неподвижных, как бы окаменевших в своих четвероугольниках, небрежно, но симметрично и, главное, свободно двигались сотни всадников свиты и впереди их два человека – императоры. На них то безраздельно было сосредоточено сдержанно страстное внимание всей этой массы людей.
Красивый, молодой император Александр, в конно гвардейском мундире, в треугольной шляпе, надетой с поля, своим приятным лицом и звучным, негромким голосом привлекал всю силу внимания.
Ростов стоял недалеко от трубачей и издалека своими зоркими глазами узнал государя и следил за его приближением. Когда государь приблизился на расстояние 20 ти шагов и Николай ясно, до всех подробностей, рассмотрел прекрасное, молодое и счастливое лицо императора, он испытал чувство нежности и восторга, подобного которому он еще не испытывал. Всё – всякая черта, всякое движение – казалось ему прелестно в государе.