Felt ionisering

Feltionisering (også feltionisering eller autoionisering ) er processen med ionisering af et atom , molekyle eller ion i et eksternt elektrisk felt .

Fænomenets fysik

Når et eksternt elektrisk felt påføres, undergår potentialbrønden, hvori den bundne elektron er placeret, deformation. Som et resultat dannes en potentiel barriere af endelig tykkelse på den ene side af brønden. Hvis positionen af energiniveauet, hvor elektronen var før anvendelsen af feltet, er over barrieren, så flyver elektronen frit ud af atomet. I dette tilfælde taler man om ionisering over barrieren. Hvis niveauet ligger under barrieren, er løsrivelse af en elektron kun mulig på grund af tunneleffekten. I dette tilfælde taler man om tunnelionisering.

Tunnelionisering

Sandsynligheden for elektrontunnel gennem potentialbarrieren er givet ved

W(V,E)=\exp \left[-{\frac {4\pi }{h}}\int \limits _{x_{1}}^{x_{2}}{\sqrt { 2m(V(x)-E)}}dx\right]

hvor er den funktion, der bestemmer formen på den potentielle barriere, er elektronenergien, er elektronmassen, og punkterne og svarer til begyndelsen og slutningen af barrieren. $V(x)$ $E$ $m$ $x_{1}$ $x_{2}$

Sandsynligheden for tunneling stiger med en stigning i det ydre felt (da dette reducerer tykkelsen og højden af den potentielle barriere), såvel som med en stigning i energien af en elektron i et atom (for eksempel som følge af atomexcitation) ved kollisioner med andre partikler).

Lorentz ionisering

I acceleratorfysik bruges Lorentz-ionisering af højenergi-atomstråler ofte - elektronstripping i et eksternt magnetfelt. På den ene side kan denne effekt forklares som forskellen mellem Lorentz-kræfterne, der virker på elektronen og kernen, på grund af de forskellige tegn på den elektriske ladning. På den anden side vil vi ved hjælp af Lorentz-transformationer til ionkernens referenceramme opnå et elektrisk felt, der virker på elektronen. Med andre ord er effekten af Lorentz-ionisering fuldstændig ækvivalent med ionisering af et eksternt elektrisk felt.

Ansøgning

Feltionisering nær en metaloverflade er grundlaget for et feltionmikroskop (f.eks. brugt som ionkilde i et scannende heliumionmikroskop ) til at afbilde overfladen af metaller. Ionisering i et elektrisk felt bruges også som ionkilde i nogle massespektrometre . Sammenlignet med termisk ionisering gør det det muligt at undgå dissociation af analyserede molekyler.

Litteratur

A. G. Naumovets. Fysisk encyklopædi : [i 5 bind] / Kap. udg. A. M. Prokhorov . - M . : Soviet Encyclopedia , 1990. - T. 2: Kvalitetsfaktor - Magneto-optik. - S. 195-196. - 704 s. — 100.000 eksemplarer. — ISBN 5-85270-061-4 .

Ordbøger og encyklopædier	Stor russer