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 μ та електростатичного потенціалу ϕ .

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

Це узагальнено в рівняння Саха–Ленгмюра:

${\frac {n_{+}}{n_{0}}}={\frac {g_{+}}{g_{0}}}\exp {\Bigg (}{\frac {W-\Delta E_{\text{I}}}{kT}}{\Bigg )}$

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;

$\Delta E_{\text{I}}$ = енергія іонізації десорбованого елемента;

$k$ = константа Больцмана;

$T$ = температура поверхні.

Негативна іонізація також може відбуватися для елементів із великою спорідненістю до електрона $\Delta E_{\text{A}}$ 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 [Архівовано 23 квітня 2016 у Wayback Machine.] //ЕСУ