¿Cómo puedo disparar electrones acelerados directamente al aire?

Estoy tratando de hacer un experimento en el que primero tengo que acelerar el electrón a 10eV y luego dispararlo directamente al aire. Necesito algún tipo de membrana que permita el paso de electrones y mantenga el vacío en el lado del acelerador y el aire en el otro lado.

Respuestas (1)

Cuando lanzas electrones al aire, el resultado es una chispa. Necesita un voltaje mucho más alto que 10 V para hacer esto. No obtienes chispas espontáneas de un 10 batería V.

La razón es que el aire es un aislante.

Los metales son conductores. Los electrones fluyen libremente dentro de un metal. Esto se debe a que algunos electrones no permanecen fuertemente unidos a un átomo individual. En su lugar, se extendieron en el metal. Esto deja átomos cargados positivamente. Estos atraen a los electrones. Entonces, los electrones se mueven libremente, pero permanecen distribuidos uniformemente y aún cerca de los átomos. La atracción les dificulta dejar el metal.

Todavía puede tener una corriente en un cable. En un circuito cerrado, los electrones se empujan hacia un extremo de un cable y se extraen del otro. El número de electrones en el alambre no cambia. Es como el agua que fluye en una tubería. La tubería siempre está llena, el agua entra por un extremo y sale por el otro.

El aire no tiene esta propiedad de permitir que los átomos deambulen libremente. Los átomos en el aire están adheridos firmemente a átomos individuales.

Sin embargo, a un voltaje lo suficientemente alto, típicamente miles de voltios, los electrones tienen suficiente energía para volar fuera del metal y en el aire. Además, golpean las moléculas de aire lo suficientemente fuerte como para separar los electrones. Esto produce suficientes electrones sueltos que fluyen libremente para que una corriente fluya a través del aire ionizado. Esta es una chispa.

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Se me acaba de ocurrir. Usted dijo 10 eV. Querías decir 10 keV? Eso cambiaría las cosas.

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Tienes algunos conceptos erróneos. 10eV es un electrón de muy baja energía. Pero incluso un electrón de alta energía no penetrará nada lo suficientemente fuerte como para resistir el vacío.

Por ejemplo, los tubos de rayos X generan rayos X acelerando electrones a alta energía. 60 keV podría ser típico. Los electrones generan rayos X cuando chocan contra un objetivo estacionario. Un tubo de rayos x a menudo tiene una muy delgada (~ 1 m m de espesor) ventana de berilio. Esto es lo suficientemente fuerte para soportar el vacío, pero bastante transparente a los rayos X. 60 los electrones keV no lo penetran.

Es mejor que no haga que el grano de electrones penetre en el aire. Solo trabaja en el vacío. Ver el tubo de Crookes

¿Qué pasa si pruebas con la emisión termoiónica? ¿Cuánto voltaje necesitarías?
La energía de ionización del oxígeno y el nitrógeno es de 13 y 15 eV y para ionizarlos en el aire se necesita una energía media de 35 eV para generar iones. Mi pregunta era que primero tengo que acelerar los electrones en el vacío y luego dispararlos al aire, así que "necesito saber sobre cualquier tipo de membrana que permita que los electrones pasen a través de sí mismos pero que no permitan el intercambio de aire".
"Necesito saber acerca de cualquier tipo de membrana que permita que los electrones pasen a través de sí mismos pero que no permita el intercambio de aire" . org/wiki/Avogadro_constant) millones de átomos y moléculas interconectados con campos lo suficientemente fuertes como para desviar/reflejar cualquier electrón de energía ev.
similar a una bala disparada sobre un bloque de madera sale con menos energía, quiero disparar un electrón de alta energía sobre un material y necesito un electrón de 10eV saliendo de ese electrón, así que necesito calcular:
Es necesario calcular cuál debe ser la penetración del electrón y la pérdida de energía cinética del electrón en el interior del material. por favor ayúdame
si disparas electrones de cualquier energía a través de la materia, no obtienes ni una sola energía de 10eV. Tal vez nos digas, ¿por qué quieres 10eV en el aire?
Para la ionización selectiva de componentes del aire.
¿Cómo puedo disparar electrones acelerados directamente al aire?
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