Elektronitörmäysionisaatiolla

Elektronitörmäysionisaatio on prosessi, jossa atomi tai molekyyli menettää yhden tai useamman elektronin törmätessään riittävän energian omaavaan elektroniin. Tämä ionisaatiomekanismi on keskeinen monissa plasmafysiikan, kaasupurkausten ja massaspektrometrian sovelluksissa. Kun vapaa elektroni törmää neutraaliin atomiin tai molekyyliin, se voi siirtää tarpeeksi energiaa sitoutuneelle elektronille, jotta tämä irtoaa atomista tai molekyylistä. Tällöin muodostuu positiivinen ioni ja kaksi vapaata elektronia. Törmäävän elektronin on täytettävä tietty kynnysenergia, joka riippuu ionisoitavan atomin tai molekyylin ionisaatiopotentiaalista. Jos elektronin energia on alle kynnysarvon, ionisaatiota ei tapahdu.

Elektronitörmäysionisaatiota käytetään laajasti massaspektrometriassa, jossa se on yleisin tapa ionisoida molekyylejä analyysia varten. Prosessi mahdollistaa yhdisteiden massan ja rakenteen määrittämisen fragmentti-ionien avulla. Plasmafysiikassa elektronitörmäysionisaatio on merkittävä mekanismi plasman muodostumisessa ja ylläpitämisessä, sillä se tuottaa uusia varautuneita hiukkasia ja pitää plasman sähköisesti johtavana. Kaasupurkauksissa, kuten loiste- tai kaasupurkauslampuissa, elektronien törmäykset kaasumolekyyleihin ionisoivat kaasun ja aloittavat sähköisen purkauksen. Prosessin tehokkuus riippuu sekä törmäävien elektronien energian jakautumisesta että törmäyskohteena olevan aineen pitoisuudesta.