Ionisatieprocessen

Ionisatieprocessen zijn processen waarbij atomen of moleculen elektronen verliezen en daardoor gevormde ionen ontstaan. Bij ionisatie is doorgaans voldoende energie nodig om de bindingsenergie van een elektron te overwinnen. De gevormde ionen kunnen vervolgens verder reageren of recombineren, afhankelijk van de omgevingsomstandigheden zoals temperatuur, dichtheid en stralingsveld. In veel contexten speelt ionisatie een cruciale rol bij Plasma-chemie, spectroscopie en analytische methoden.

De belangrijkste typen ionisatie zijn onder meer: fotoionisatie, waarbij fotonen met voldoende energie elektronen verwijderen; elektronische botsingionisatie (electron impact ionisatie), waarin een snelle invallende elektron een elektron uit een molecuul verwijdert; ionisatie door botsing met andere deeltjes (bijv. protonen of ionen) die eveneens elektronen kunnen verwijderen; en ionisatie onder invloed van sterke elektrische velden, waarbij tunnelionisatie een rol kan spelen in extreem veld of laseromstandigheden. Daarnaast bestaan er gespecialiseerde processen zoals chemische ionisatie (CI) in massaspectrometrie, waarbij by reagent gas ionisatie-energie wordt overgedragen via proton- of hydride-transfer; Penning-ionisatie en autoionisatie zijn aanvullende mechanismen die onder specifieke omstandigheden optreden.

Ionisatieprocessen zijn fundamenteel voor de vorming en het gedrag van plasmasystemen en voor de interpretatie van spectrale lijnen. In astrophysica bepalen fotoionisatie door ultrageluid- of röntgenstraling en collison ionisatie bij hoge temperaturen de ionisatiegraad van gaswolken. In massaspectrometrie en analytische chemie leveren verschillende ionisatiekanalen informatie op over de samenstelling en structuur van stoffen.