Elektronenbereich

Elektronenbereich bezeichnet allgemein den Energiespannungsbereich, in dem Elektronen in einem System vorkommen oder wirken. Je nach Fachgebiet kann damit entweder der zulässige Bereich der Elektronenenergien in einem Material gemeint sein oder der räumlich-energetische Durchdringungsbereich von Elektronen in Materie. In der Praxis dient der Begriff dazu, Elektronenzustände, -energien oder -pfade zu charakterisieren, die für eine bestimmte Untersuchung relevant sind.

In der Festkörperphysik wird häufiger von Elektronenbandstrukturen gesprochen; der Begriff Elektronenbereich kann sich dennoch auf den energetischen Rahmen beziehen, in dem Elektronenzustände auftreten, etwa zwischen Valenz- und Leitungsband oder innerhalb eines Bandes. Er dient dabei eher der informellen Beschreibung eines energiereichen oder energiearmen Spektrums als einer konkreten Größenordnung.

Im Strahlungswesen und in der Dosimetrie wird der Elektronenbereich oft als Eindringtiefe oder Reichweite von Elektronen in Materie verstanden. Die Elektronenreichweite beschreibt die Distanz, die Elektronen beim Durchlaufen eines Materials zurücklegen, bis sie signifikant Energie verlieren. Sie hängt stark von der Anfangsenergie der Elektronen und dem Material ab und wird häufig in g/cm^2 angegeben; typische Berechnungen erfolgen über die CSDA-Reichweite oder durch Monte-Carlo-Simulationen.

Bestimmungen erfolgen durch experimentelle Messungen oder durch Simulationen. Verlässliche Referenzwerte liefern tabellierte Reichweiten-Beziehungen und Softwarepakete wie GEANT4, PENELOPE oder verwandte Codes. Anwendungen finden sich in der medizinischen Strahlentherapie, bei der Auslegung von Abschirmungen, in der Materialforschung und in der Elektronenspektroskopie.

Siehe auch: Elektronenreichweite, Reichweite, Elektronenband, CSDA.