Since the mid-20th century, electron-beam technology has provided the basis for a variety of novel and specialized applications in semiconductor manufacturing, microelectromechanical systems, nanoelectromechanical systems, and microscopy.
Free electrons in a vacuum can be manipulated by electric and magnetic fields to form a fine beam. Where the beam collides with solid-state matter, electrons are converted into heat or kinetic energy. This concentration of energy in a small volume of matter can be precisely controlled electronically, which brings many advantages.
The rapid increase of temperature at the location of impact can quickly melt a target material. In extreme working conditions, the rapid temperature increase can even lead to evaporation, making an electron beam an excellent tool in heating applications, such as welding. Electron beam technology is used in cable-isolation treatment, in electron lithography of sub-micrometer and nano-dimensional images, in microelectronics for electron-beam curing of color printing and for the fabrication and modification of polymers, including liquid-crystal films, among many other applications.
Electron-beam furnace
In a vacuum, the electron beam provides a source of heat that can melt or modify any material. This source of heat or phase transformation is absolutely sterile due to the vacuum and scull of solidified metal around the cold copper crucible walls. This ensures that the purest materials can be produced and refined in electron-beam vacuum furnaces. Rare and refractory metals can be produced or refined in small-volume vacuum furnaces. For mass production of steels, large furnaces with capacity measured in metric tons and electron-beam power in megawatts exist in industrialized countries.
Electron-beam welding
Since the beginning of electron-beam welding on an industrial scale at the end of the 1950s, countless electron-beam welders have been designed and are being used worldwide. These welders feature working vacuum chambers ranging from a few liters up to hundreds of cubic meters, with electron guns carrying power of up to 100 kW.
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Le terme de cathode froide est employé pour les tubes électroniques lorsque la cathode n'est pas chauffée. Dans ce genre de tubes, ce n'est pas l'émission thermoïonique qui est utilisée pour permettre l'émission d'électrons. Ce type de cathode est courant pour les tubes à gaz et peut aussi être utilisé pour certains tubes à vide tels que, par exemple : les tubes à rayons X. Certaines cathodes froides utilisent une technique qui consiste à déposer une couche de terres rares sur la cathode pour obtenir l'émission d'électrons.
vignette|upright=1.5|Principe de fonctionnement du microscope électronique en transmission. vignette|Un microscope électronique en transmission (1976). La microscopie électronique en transmission (MET, ou TEM pour l'anglais transmission electron microscopy) est une technique de microscopie où un faisceau d'électrons est « transmis » à travers un échantillon très mince. Les effets d'interaction entre les électrons et l'échantillon donnent naissance à une image, dont la résolution peut atteindre 0,08 nanomètre (voire ).
Une émission thermoïonique (ou émission thermoélectronique) est un flux d'électrons provenant d'un métal ou d'un oxyde métallique, qui est provoqué par les vibrations des atomes dues à l'énergie thermique lorsque ceux-ci parviennent à surmonter les forces électrostatiques. L'effet croît de manière importante avec l'augmentation de la température, mais est toujours présent pour les températures au-dessus du zéro absolu. Les particules chargées étaient appelées « thermions » avant que l'on découvre qu'il s'agissait d'électrons.
Learn about the fundamentals of transmission electron microscopy in materials sciences: you will be able to understand papers where TEM has been used and have the necessary theoretical basis for takin
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L’histologie (du grec ancien ἱστός, « tissu », et λόγος, « étude »), autrefois appelée anatomie microscopique, est la branche de la biologie et de la médecine qui étudie les tissus biologiques. Elle se situe au carrefour de la biologie cellulaire, de l'anatomie, de la biochimie et de la physiologie. Elle a pour objectif d’explorer la structure des organismes vivants, les rapports constitutifs et fonctionnels entre leurs éléments fonctionnels, ainsi que le renouvellement des tissus.
La physique du solide est l'étude des propriétés fondamentales des matériaux solides, cristallins – par exemple la plupart des métaux –, ou amorphes – par exemple les verres – en partant autant que possible des propriétés à l'échelle atomique (par exemple la fonction d'onde électronique) pour remonter aux propriétés à l'échelle macroscopique. Bien que celles-ci présentent parfois de fortes réminiscences des propriétés microscopiques (par ex.
vignette|upright=0.7|Lampe double-triode de fabrication russe. Un tube électronique (thermionic valve en anglais ou vacuum tube aux États-Unis), également appelé tube à vide ou même lampe, est un composant électronique actif, généralement utilisé comme amplificateur de signal. Le tube à vide redresseur ou amplificateur a été remplacé dans beaucoup d'applications par différents semi-conducteurs, mais n'a pas été remplacé dans certains domaines comme l'amplification de forte puissance ou des hyperfréquences.
Ce cours d'introduction à la microscopie a pour but de donner un apperçu des différentes techniques d'analyse de la microstructure et de la composition des matériaux, en particulier celles liées aux m
This course gives the basics for understanding nanotechnology from an engineer's perspective: physical background, materials aspects and scaling laws, fabrication and imaging of nanoscale devices.
Explore les composants et le fonctionnement d'un microscope électronique à transmission (TEM), y compris les systèmes de vide, les sources d'électrons, les lentilles, les aberrations et les détecteurs.
Active dans les solutions robotiques, l'échelle nanométrique et l'industrie des semi-conducteurs. Imina Technologies Sàrl propose des solutions robotiques de haute précision pour interagir avec et caractériser des échantillons à l'échelle nanométrique sous des microscopes de lumière et d'électrons, en toute confiance par des entreprises de semi-conducteurs et des instituts de recherche de premier plan dans le monde.
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