Elektroni-ionipäästö

Elektroni-ioniemissio on ilmiö, jossa ioneja  vetäytyy kiinteän kappaleen pinnalta elektronivirtojen vaikutuksesta .

Elektronisesti stimuloitu ionidesorptio

Käytettäessä elektronivirtoja, joiden energioita on jopa useita keV ja virtoja enintään 1 mA , harvoja poikkeuksia lukuun ottamatta pinnan atomirakenteessa ei tapahdu muodonmuutoksia ja siksi emissio on heikko. Sen lähde on metallipinnalle adsorboituneiden aineiden atomit ja molekyylit . Elektroni-ionien emissio pienillä elektronienergioilla (10-1000 eV) on tärkein elektronistimuloidussa ionidesorptiossa. Tämä elektroni-ionipäästö on elektronistimuloidun ionidesorption (ESDI) perusta.

ESDI:n aikana irronneiden hiukkasten lukumäärä sekä adsorboituneiden atomien ja molekyylien ominaisuuksien että elektronien energian sekä pinnan atomi- ja elektronirakenteen suhteen. Kun elektronit vaikuttavat pinnalla, niiden energia pienen massan vuoksi ei mene suoraan atomeille, vaan elektronitilojen viritteeseen. Tällä tavalla virittynyt partikkeli voi desorboitua, mutta joskus tämä vaatii lisäksi molekyylin dissosiaatiota . Desorboituneiden ionien kokonaismäärä riippuu myös siitä, kuinka karkaavat ionit neutraloidaan.

ESDI:n mittaamiseen käytetään massaspektrometrisiä menetelmiä . Desorboituneiden ionien energioista voidaan määrittää niiden sitoutumisenergia pintaan ja emission suunnasta näiden sidosten suunta. Tyypillisesti desorboituneiden ionien energia ei ylitä muutamaa elektronivolttia ja se voidaan mitata energia-analysaattoreilla. Lähtösuunta määräytyy analysaattorin pyörimisen perusteella elektronien pommittaman kiinteän kappaleen pintaan nähden. Kokeet suoritetaan ultrakorkeassa tyhjiössä jäännöskaasujen iskuionisaation vaikutuksen neutraloimiseksi.

Korkeajänniteelektroni-ioni-emissio

Säteilytetyn säteen korkeilla elektronien energioilla (yli 26 keV) ja suurilla virrantiheyksillä (yli 20 A / cm² ) on mahdollista havaita ionien emissio joistakin materiaaleista. Tätä tilaa kutsutaan suurjänniteelektroni-ioni-emissioksi. Kun pintaa pommitetaan, metalliatomien säteilysiirtymä tapahtuu tietyllä syvyydellä pinnan alla, jossa pommittavien elektronien energian absorptio on suurin. Elektronienergialla 26,1 keV lähes kaikissa metalleissa absorptioalue ulottuu pintaan, ja pommitukseen alkaa liittyä metalli-ionien emissio korkealla hyötysuhteella. Poistuneiden ionien ionisaatioaste voi olla 85–90 %.

Korkeajännitteinen elektroni-ioniemissio on löytänyt käyttökohteensa metalliseosten kemiallisen koostumuksen massaspektrometrisessä määrityksessä ja metallien sulamisen aikana tapahtuvien epäpuhtauksien vapautumisen kineetiikan tutkimuksessa .

Kirjallisuus