Lämpöionisaatiossa

Lämpöionisaatio, tunnettu myös nimellä termioninen emissio, on ilmiö, jossa atomi tai molekyyli menettää elektronin tai elektroneja kuumentamisen seurauksena. Tämä tapahtuu, kun aineelle syötetty energia on riittävän suuri voittamaan sidoksen, joka pitää elektronit aineessa. Energia voi tulla lämmöstä, sähkökentästä tai säteilystä. Lämpöionisaatio on erityisen merkittävä korkeissa lämpötiloissa, joissa atomien liike-energia on riittävän suuri irrottamaan elektroneja.

Ilmiötä hyödynnetään useissa teknologisissa sovelluksissa. Yksi tunnetuimmista on tyhjiöputki, jossa lämpöionisaatiota käytetään elektronien tuottamiseen katodilta, jotka sitten ohjataan anodia kohti sähkökentän avulla. Tämä on ollut keskeistä radiotekniikan ja varhaisen elektroniikan kehityksessä. Lämpöionisaatiota esiintyy myös valokaarissa ja plasmoissa, joissa korkeat lämpötilat aiheuttavat materiaalin ionisoitumista.

Materiaalin ionisoitumiseen vaikuttavat useat tekijät, kuten lämpötila, paine ja materiaalin ionisaatiopotentiaali. Mitä korkeampi lämpötila ja mitä alhaisempi ionisaatiopotentiaali, sitä todennäköisemmin lämpöionisaatiota tapahtuu. Tutkimuksessa lämpöionisaatiota käytetään esimerkiksi massaspektrometriassa aineiden koostumuksen analysointiin.