Ionisoinnilla

Ionisoinnilla on suomenkielinen nimitys ilmiölle, joka liittyy ionisaatioon, prosessiin jossa atomi tai molekyyli menettää tai saa elektroneja ja muuttuu ioniksi. Se on keskeinen käsite sekä kemian että fysiikan aloilla, ja sitä tarkastellaan sekä energiatasoilla että vuorovaikutuksissa aineen eri tiloissa.

Ionisaatioa voidaan tapahtua monin tavoin. Fotoionisaatio syntyy, kun aineeseen kohdistuva säteilyin energia riittää elektronin irrottamiseen. Elektronitörmäysionisaatiossa elektroni törmää neutraaliin hiukkaseen ja irrottaa elektroni sen vaikutuksesta. Kemiallisessa ionisaatiossa atomeihin tai molekyyleihin muodostuu ryhmän siirtymävaiheessa ioneja reaktiotilanteessa. Kenttäionisaatiossa vahva ulkoinen sähkökenttä indusoi elektronin poistumisen atomista tai molekyylistä. Eri ionisointialueita ja -mekanismeja analysoidaan usein ionisoinnin energian (ionisaatioenergian) ja ionisaatiokertoimien avulla, jotka riippuvat aineesta ja ympäristöstä.

Ionisoinnilla on laajoja käytännön sovelluksia. Massaspektrometria perustuu ionien mittaamiseen ja erotteluun niiden massan perusteella, ja sen kautta voidaan määrittää koostumusta sekä rakenteita. Myös plasmaprocesseissa, kuten valokaasu- ja suurjänniteplasmoissa, ionisointi vaikuttaa energiatasapainoon ja kemiallisiin reaktioihin. Lisäksi avaruus- ja astrofysiikassa ionisaatio selittää monet spektroskooppiset signaalit sekä galaktisten ja kosmisten aineiden tilaa.

Ionisoinnilla on sekä teoreettista että käytännöllistä merkitystä, ja sen ymmärtäminen auttaa selittämään reaktiomekanismeja sekä mittaamaan aineiden sähköistä rakennetta sekä vuorovaikutuksia.