La emisión de iones de electrones es el fenómeno de extraer iones de la superficie de un cuerpo sólido bajo la influencia de flujos de electrones .
Cuando se utilizan flujos de electrones con energías de hasta varios keV y corrientes de hasta 1 mA , salvo raras excepciones, no se produce deformación de la estructura atómica de la superficie y, por tanto, la emisión es débil. Su fuente son los átomos y moléculas de sustancias adsorbidas en la superficie del metal . La emisión de iones de electrones con energías de electrones bajas (10-1000 eV) es la principal para la desorción de iones estimulada por electrones. Esta emisión de iones de electrones es la base para la desorción de iones estimulada por electrones (ESDI).
El número de partículas desprendidas durante ESDI, tanto en las propiedades de los átomos y moléculas adsorbidos, como en la energía de los electrones y la estructura atómica y electrónica de la superficie. Cuando los electrones actúan sobre una superficie, su energía, debido a su pequeña masa, no va directamente a los átomos, sino a la excitación de estados electrónicos. Una partícula excitada de esta manera puede desorberse, pero a veces esto requiere adicionalmente la disociación de la molécula. La cantidad total de iones desorbidos también depende de cómo se neutralicen los iones que escapan.
Los métodos de espectrometría de masas se utilizan para medir ESDI . A partir de las energías de los iones desorbidos, se puede determinar su energía de enlace con la superficie y, a partir de la dirección de emisión, se puede determinar la dirección de estos enlaces. Normalmente, la energía de los iones desorbidos no supera unos pocos electronvoltios y se puede medir con analizadores de energía. La dirección de salida está determinada por la rotación del analizador en relación con la superficie del cuerpo sólido bombardeado por electrones. Los experimentos se llevan a cabo en ultra alto vacío para neutralizar el efecto de la ionización por impacto de los gases residuales.
A altas energías de electrones en el haz irradiado (más de 26 keV) y altas densidades de corriente (más de 20 A / cm² ), es posible observar la emisión de iones de algunos materiales. Este modo se denomina emisión de iones de electrones de alto voltaje. Cuando se bombardea la superficie, se produce un desplazamiento radiativo de los átomos metálicos a cierta profundidad por debajo de la superficie, donde la absorción de la energía de los electrones bombardeados es máxima. A una energía electrónica de 26,1 keV, en casi todos los metales, la región de absorción se extiende hasta la superficie y el bombardeo comienza a ir acompañado de la emisión de iones metálicos con alta eficiencia. El grado de ionización de los iones expulsados puede alcanzar el 85-90%.
La emisión de iones de electrones de alto voltaje ha encontrado su aplicación en la determinación espectrométrica de masas de la composición química de las aleaciones y en el estudio de la cinética de liberación de impurezas durante la fusión de metales.