Väliionisatsioon

Väliionisatsioon on protsess, kus elektron eemaldub aatomist või molekulist tugeva välise elektriväljaga mõjul. See erineb fotoioniseerimisest ja kineetilisest ionisatsioonist selle poolest, et ei vaja fotoneid ja sageli ei sõltu temperatuurist. Väliionisatsiooni uuritakse nii põhiarengu mõistmiseks kui ka rakendustes, näiteks mass-spektromeetrias ja pinnanalüüsis.

Mehhanism: väga tugev elektriväli alandab aatomis või molekulis potentsiaalbarjääri Starki mõju tõttu ning elektronil on võimalik barjääri läbida või selle kaudu välja pääseda. Enamasti toimub tunnelionisatsioon ehk elektron tunneb barjääri läbi, ning kui väli on eriti tugev, võib toimuda ka ülebarjääri ionisatsioon. Kui väli muutub aeglaselt võrreldes elektron liikumise kiirusega, loetakse mehhanismi quasi-static ning tunneldus on peamine mehhanism.

Rakendused ja tähtsus: Väliionisatsiooni kasutatakse mass-spektromeetrias (field ionization mass spectrometry, FIMS) ning pinnanalüüsides, kus ionisatsioon on pehmem ja vähem fragmentatsioonile kalduv kui mõnede teiste meetodite puhul. Teaduslikult aitab see uurida ionisatsioonivõimsust ning aatomite ja molekulide struktuuri. Seotud mõisted hõlmavad Starki efekti ja tunneldus- ionisatsiooni kirjeldusi, näiteks ADK-mudeli kasutamist ionisatsiooniprotsessi kirjeldamisel, ning seotud nähtusi nagu field emission.

Kokkuvõttes on väliionisatsioon oluline vahend tugeva elektrivälja mõju käivitamisel ning selle teooria ja rakendused kattuvad põhilise ja rakendusliku füüsika valdkondadega.