Diamantlaag vergroot elektronenstroom tienduizendvoudig

16 december 2015, 09:20
Diamantlaag vergroot elektronenstroom tienduizendvoudig
Diamantlaag vergroot elektronenstroom tienduizendvoudig
Bij elektronenkanonnen denken we meestal meteen aan futuristische wapens, maar toch worden deze juist veelvuldig toegepast voor vreedzame toepassingen zoals elektronenmicroscopen, de productie van halfgeleiders en in deeltjesversnellers. Onderzoekers van Stanford University en SLAC National Accelerator Laboratory hebben nu een manier gevonden om de elektronenstroom te vergroten: door een zeer dunne laag "diamandoid" aan te brengen op de punt van het elektronenkanon.

Diamondoids zijn zeer kleine structuren van koolstof- en waterstof-atomen die de kleinst mogelijke deeltjes van een diamant vertegenwoordigen. Zo'n deeltje is slechts één miljardste karaat! Dankzij de zeer kleine afmetingen, de zeer sterke structuur en zeer grote chemische zuiverheid hebben diamondoids interessante eigenschappen die een echte diamant mist.

Bij een elektronenkanon kan het geleverde vermogen onder andere worden vergroot door de punt zo scherp mogelijk te maken, zodat de elektronen daar gemakkelijker naar buiten kunnen treden. Zo'n scherpe punt is gewoonlijk echter vrij onstabiel en de geringste onregelmatigheid heeft al effect op de elektronenstroom. Bij dit onderzoek deden de onderzoekers proeven met nanostaafjes van germaniumdraad ter vervanging van de punt van een elektronenkanon. Deze werden voorzien van een laagje goud en daarna van diamondoids van verschillende groottes. Bij tips met diamondoids van vier structuren ("cages") dik was het effect het sterkste: het aantal uitgestoten elektronen was 13.000 keer zo groot als bij een pure gouden punt.

Illustratie: Karthik Narasimha/Stanford
Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items