Термічна іонізація

Термі́чна іоніза́ція, також відома як поверхнева іонізація або контактна іонізація, є фізичним процесом, за допомогою якого атоми десорбуються з гарячої поверхні, і в процесі іонізуються.

Термічна іонізація використовується для створення простих джерел іонів для мас-спектрометрії та для генерування пучка іонів.

Термічна іонізація знайшла широке застосування для визначення атомної ваги, а також у багатьох геологічних/ядерних програмах.

Фізика

Ефект поверхневої іонізації в випареному атомі цезію при 1500 K, розрахований за допомогою великого канонічного ансамблю. Вісь Y: середнє число електронів на атомі; атом є нейтральним, якщо він має 55 електронів. Вісь X: енергетична змінна (дорівнює поверхні робота виходу), що залежить від електронного хімічного потенціалу Шаблон:Math та електростатичного потенціалу Шаблон:Math.

Імовірність іонізації є функцією температури нитки, роботи виходу підкладки нитки та енергії іонізації елемента.

Це узагальнено в рівняння Саха–Ленгмюра:

$\frac{n_{+}}{n_0}=\frac{g_{+}}{g_0}\exp \left(\frac{W-\mathrm{\Delta }{E}_{\text{I}}}{kT}\right)$

де

$\frac{n_{+}}{n_0}$ = відношення щільності іонів до нейтральної щільності;

$\frac{g_{+}}{g_0}$ = співвідношення статистичних ваг (виродження) іонного (g₊) і нейтрального (g₀) стану;

$W$ = робоча функція поверхні;

$\mathrm{\Delta }{E}_{\text{I}}$ = енергія іонізації десорбованого елемента;

$k$ = константа Больцмана;

$T$ = температура поверхні.

Негативна іонізація також може відбуватися для елементів із великою спорідненістю до електрона $\mathrm{\Delta }{E}_{\text{A}}$ на поверхні з низькою роботою виходу.

Див. також

• Термоелектричні явища
• Атомна батарея
• Магнітогідродинамічна енергетика
• Радіоізотопний термоелектричний генератор
• Термопара
• Термоелектричний генератор

Джерела

• МГД-генераторы и термоэлектрическая энергетика. Киев. «Наукова думка».1983.г.
• Поздняков Б. С, Коптелов Е. А. Термоэлектрическая энергетика. М., Атомиздат, 1974 г., 264 с.
• Іонізація Шаблон:Webarchive //ЕСУ