Электронно-ионная эмиссия. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Электронно-ионная эмиссия

Электронно-ионная эмиссия - испускание ионов поверхностью твёрдого тела при её облучении потоками электронов. Бомбардировка электронами с энергией до неск. кэВ и плотностью тока электронов до 10^-3 А/см²не изменяет атомную структуру поверхности, следовательно, не приводит к эмиссии атомов или ионов. Исключение составляют нек-рые диэлектрич. и полупроводниковые соединения с поляризованной связью атомов. Однако и для металлов энергии электронов достаточно для разрыва связей между поверхностными атомами и частицами (атомами, молекулами), адсорбированными на поверхности (см. Адсорбция ).Эксперим. определение кол-ва и состава частиц, десорбированных с поверхности материала под воздействием медленных электронов (10-1000 эВ), лежит в основе метода электронно-стимулированной десорбции ионов (ЭСДИ).

Кол-во и заряд частиц, покидающих поверхность при ЭСДИ, зависят от энергии электронов, атомной и электронной структуры поверхности, а также от свойств адсорбированных атомов и молекул. Из-за большого различия масс электронов и ядер прямая передача энергии при их упругих взаимодействиях не приводит к ЭСДИ. Осн. значение в процессах ЭСДИ имеют электронные возбуждения, обусловленные неупругими взаимодействиями первичных электронов и адсорбированных частиц. Переход адсорбированной частицы в возбуждённое состояние не всегда приводит к ЭСДИ. Только при диссоциации молекулы нек-рые из составляющих её частиц получают энергию, достаточную для ЭСДИ. Общее кол-во десорбированных ионов определяется процессами нейтрализации отлетающего иона вблизи поверхности.

Измерения ЭСДИ производят масс-спектрометрич. методами с учётом энергий и направлений выхода ЭСДИ. Энергия десорбируемых ионов содержит информацию об энергии связи, а направление выхода - о направленности связей адсорбированных частиц с атомами поверхности.

Энергия десорбированных ионов не превышает неск. эВ и измеряется с помощью энергоанализаторов. Для определения направления выхода ЭСДИ энергоанализатор поворачивают относительно бомбардируемой электронами по-верхности твёрдого тела. Определение кол-ва, массы, энергии и направления выхода десорбированных ионов осуществляется в сверхвысоком вакууме, т. к. сечение ионизации молекул остаточных газов электронным ударом значительно превышает сечение ЭСДИ.

При энергии бомбардирующих электронов более 26 кэВ и плотности тока электронов более 20 А/см² наблюдается испускание ионов материала поверхности нек-рых металлов, т. н. высоковольтная Э--и. э. В основе этого эффекта лежит радиац. смещение атомов металла на нек-рой глубине под поверхностью в зоне макс. поглощения энергии бомбардирующих электронов. При энергии электронов 26,1 кэВ и выше практически независимо от сорта металла зона распространяется на поверхность, что сопровождается эфф. образованием и эмиссией ионов материала поверхности со степенью ионизации, достигающей более 85- 90% экстрагируемого вещества поверхности металла. Высоковольтная электронно-ионная эмиссия используется для масс-спектрометрич. определения хим. состава сплавов и для изучения кинетики выделения примесей при плавлении металла (см. Масс-спектрометр).

Литература по

Смиян О. Д. [и др.], О некоторых особенностях ионизации вещества при бомбардировке интенсивным электронным пучком, "Радиотехника и электроника", 1972, т. 17, № 7, с. 1465; Моррисон С., Химическая физика поверхности твердого тела, пер. с англ., M., 1980; Черепин В. Т., Васильев M. А., Методы и приборы для анализа поверхности материалов, К., 1982.

В. T. Черепин.

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира