Das Kelvin Probe-Experiment wendet eine zerstörungsfreie Methode an, um den relativen Austrittsarbeitunterschied zwischen der Sonde und der Probe zu bestimmen. Austrittsarbeit beschreibt die Energie, die erfordert wird, ein Elektron von der Oberfläche eines Leiters zu befreien; electrochemists interpretieren häufig dieses als der Unterschied von Fermi Level einer Elektrode, durchschnittliche Energie von Elektronen und die des Vakuums.
Eine Metallmikrosonde wird nah an der Oberfläche der Probe in Position gebracht (im Auftrag 100 Mikrometer). Wenn die Mikrosonde und die Probe von den verschiedenen Metallen sind, gibt es eine Energiedifferenz zwischen ihren Elektronen. Die Mikrosonde wird dann elektrisch zur Probe, durch interne Elektronik des Systems kurzgeschlossen. Als Folge bildet die ein Metallformen eine positive Ladung auf seiner Oberfläche und das andere Metall eine negative Ladung auf seiner Oberfläche. Die Sonde und die Probe werden durch ein dielektrisches (Luft), so ein Kondensator wird gebildet getrennt. Die Sonde wird dann vibriert und „Schutzträgerpotential“ oder „ungültig machendes Potenzial“ ist dann angewendetes genügendes, diese Kapazitanz herabzusetzen. An der angewandten Spannung, die die Kapazitanz veranlaßt, bis null zu gehen, wird der ursprüngliche Zustand erzielt. Dieser Wert wird notiert und entworfen.
Experimente werden gewöhnlich in den umgebenden gasförmigen Bedingungen durchgeführt, aber einige erschienene Beispiele benutzen befeuchtete Umwelt. Die zugrunde liegende Leitprobe kann eine organische Beschichtung haben oder malen angewendet.
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