Τι είναι ο βομβαρδισμός ηλεκτρονίων;
1. Ηλεκτρονική μικροσκοπία:
* Ηλεκτρονική μικροσκοπία μετάδοσης (TEM): Στο TEM, μια δέσμη ηλεκτρονίων διέρχεται από ένα πολύ λεπτό δείγμα. Τα ηλεκτρόνια αλληλεπιδρούν με το δείγμα και το πρότυπο των μεταδοθέντων ηλεκτρονίων χρησιμοποιείται για να σχηματίσει μια εικόνα. Αυτή η τεχνική επιτρέπει στους επιστήμονες να μελετούν την εσωτερική δομή των υλικών σε ατομικό επίπεδο.
* Ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM): Στο SEM, μια εστιασμένη δέσμη ηλεκτρονίων σαρώνεται σε όλη την επιφάνεια ενός δείγματος. Τα ηλεκτρόνια αλληλεπιδρούν με το δείγμα και τα σήματα που παράγονται χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία μιας εικόνας. Αυτή η τεχνική χρησιμοποιείται για τη μελέτη της μορφολογίας της επιφάνειας των υλικών.
2. Παραγωγή ακτίνων Χ:
* Σωλήνες ακτίνων Χ: Σε ένα σωλήνα ακτίνων Χ, τα ηλεκτρόνια επιταχύνονται προς έναν μεταλλικό στόχο, προκαλώντας την εκπομπή ακτίνων Χ. Αυτή είναι η αρχή πίσω από την ιατρική απεικόνιση ακτίνων Χ και άλλες εφαρμογές.
3. Επεξεργασία υλικού:
* συγκόλληση δέσμης ηλεκτρονίων (EBW): Στο EBW, μια εστιασμένη δέσμη ηλεκτρονίων χρησιμοποιείται για να λιώσει και να ενταχθεί σε δύο κομμάτια υλικού. Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιείται για τη συγκόλληση μετάλλων, πλαστικών και άλλων υλικών.
* Μηχανή δέσμης ηλεκτρονίων (EBM): Στο EBM, μια εστιασμένη δέσμη ηλεκτρονίων χρησιμοποιείται για να λιώσει και να στερεοποιήσει ένα στρώμα υλικού σκόνης με στρώμα, δημιουργώντας ένα 3D αντικείμενο. Αυτή η τεχνική χρησιμοποιείται στην κατασκευή πρόσθετων.
* Εξάτμιση δέσμης ηλεκτρονίων: Στην εξάτμιση δέσμης ηλεκτρονίων, χρησιμοποιείται μια δέσμη ηλεκτρονίων για τη θέρμανση ενός υλικού μέχρι να εξατμιστεί. Το εξάτμιση υλικό μπορεί στη συνέχεια να κατατεθεί σε ένα υπόστρωμα, σχηματίζοντας ένα λεπτό φιλμ.
4. Άλλες εφαρμογές:
* Λιθογραφία δέσμης ηλεκτρονίων (EBL): Στο EBL, μια δέσμη ηλεκτρονίων χρησιμοποιείται για να εκθέσει ένα υλικό αντίστασης, το οποίο στη συνέχεια χρησιμοποιείται για το πρότυπο ενός υποστρώματος. Αυτή η τεχνική χρησιμοποιείται για τη δημιουργία μικροτσίπ και άλλων μικροδεσμάτων.
* Πηγή ιόντων δέσμης ηλεκτρονίων (EBIS): Στο EBIS, μια δέσμη ηλεκτρονίων χρησιμοποιείται για να ιονίζει ένα αέριο, παράγοντας μια δέσμη ιόντων. Αυτή η τεχνική χρησιμοποιείται σε επιταχυντές σωματιδίων και άλλες εφαρμογές.
Μηχανισμός:
Όταν τα ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας συγκρούονται με το υλικό στόχου, μπορούν να συμβούν πολλά πράγματα:
* Τα ηλεκτρόνια μπορούν να διασκορπιστούν: Αυτό μπορεί να οδηγήσει στη δημιουργία θερμότητας και δευτερογενών ηλεκτρονίων.
* Τα ηλεκτρόνια μπορούν να διεγείρουν άτομα στο υλικό στόχου: Αυτό μπορεί να οδηγήσει στην εκπομπή του φωτός (καθοδοσταύγεια) ή των ακτίνων Χ.
* Τα ηλεκτρόνια μπορούν να χτυπήσουν ηλεκτρόνια από το υλικό στόχου: Αυτό μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό ιόντων και δευτερογενών ηλεκτρονίων.
Τα συγκεκριμένα αποτελέσματα του βομβαρδισμού ηλεκτρονίων εξαρτώνται από την ενέργεια των ηλεκτρονίων, το υλικό στόχου και τη γεωμετρία του συστήματος.
