Ionisoitu

Ionisoitu on adjektiivi, jolla viitataan siihen, että atomi tai molekyyli on menettänyt tai vastaanottanut elektroneja, jolloin siitä on muodostunut ioni. Ionisaatio muuttaa aineen sähkövarausta sekä kemiallisia ja fyysisiä ominaisuuksia. Ionisoitu tila syntyy, kun järjestelmä saa riittävästi energiaa elektronin poistamiseen tai lisäämiseen.

Ionisoituminen tapahtuu eri tavoin. Yleisimmät mekanismit ovat fotoionisaatio, jossa säteily irrottaa elektronin, ja törmäysionisaatio, jossa korkeaenergiset hiukkaset tai fotonit iskevät atomiin. Elektroionisaatio tarkoittaa sähköpurkauksen aiheuttamaa ionisaatiota. Ionisaation jälkeen elektroneja sekä ioneja voidaan yhdistää takaisin recombination-tapahtumissa, jolloin tila palaa kohti neutraalia.

Ionisoitunut kaasu muodostaa plasman, neljännen tilan aineesta. Plasma koostuu ioneista ja vapaista elektroneista sekä niiden välisestä kollektiivisesta vuorovaikutuksesta. Plasman ominaisuuksiin kuuluvat korkea sähköjohtavuus, dynaaminen käyttäytyminen ja kyky säteillä energiaa. Plasmat esiintyvät luonnossa, esimerkiksi tähtien atmosfäärissä ja kosmisen säteilyn ympäröimissä alueissa, sekä teknisissä sovelluksissa, kuten valo- ja plasmalaitteissa, leikkauksissa, litografiassa sekä ioniprosesseissa.

Ionisaation käsite on keskeinen sekä kemiassa että astrofysiiikassa ja teknisissä sovelluksissa. Massaspektrometria perustuu näytteen ionisointiin analysointia varten, ja plasmat sekä ionit ovat välttämättömiä monissa valmistus- ja puhdistusprosesseissa.