elektronilähteitä

Elektronilähteet ovat laitteita, jotka tuottavat elektroneja ja luovuttavat ne hallitusti tiettyyn suuntaan tai fokusoidusti kohti kohdetta. Niiden toimintaperiaate perustuu elektronien vapauttamiseen aineen pinnalta tai ulkoisen vaikutuksen avulla. Elektronilähteet löytyvät sekä perinteisistä säteilylaitteista että tieteellisistä instrumenteista, kuten elektronimikroskopeista ja saniteetti-tekniikasta.

Tyypillisiä emissiometodeja ovat thermioninen (lämpöemissio), kenttäemissio ja fotolehmi-emissio. Thermioninen lähde vapauttaa elektroneja, kun materiaali kuumennetaan riittävän korkeaan lämpötilaan; tällöin sähköenergia muuntuu sähköiseen virtaan. Kenttäemissiossa erittäin korkea sähkökenttä saa elektroneja tunkeutumaan pois pinnasta tunneli-Ilmiön kautta, jolloin voidaan saavuttaa pienempi lämpötilan tarve ja erittäin korkea kirkkaus. Fotolemissiossa elektronit irtoavat pinnalta, kun siihen osuu fotoneja, jolloin emissioprosessi riippuu valon ominaisuuksista ja materiaaleista.

Sovelluksia ovat muun muassa katodit CRT- ja nőhtötiloissa, sähkömagneettiset mikroskoopit (TEM, SEM), säteilylaitteet ja elektronipohjainen litografia. Tärkeimmät ominaisuudet ovat emissionopeus (virta), energian jakautuma ja työfunktio sekä lähteen vakaus, elinikä ja vaatimukset korkealle vakuumille. Materiaalina käytetään yleisesti volframia, LaB6:ta (lanthium hexaboride) sekä erikoisvalmisteita kuten tungsten-kärkiä; huippulukuihin kuuluvat pienet kärjet ja laadukas pinnan ehostus. Elektronilähteet vaativat usein korkean jännitteen ja erittäin puhtaan tilan toimiakseen luotettavasti.