Monifotoni-ionisaatio

Monifotoni-ionisaatio on atomin , molekyylin tai ionin ionisaatioprosessi sähkömagneettisen aallon kentässä kahden tai useamman fotonin absorptiolla . Se on monifotoniabsorption erikoistapaus .

Monifotoni-ionisaatio on erityinen rajoittava tapaus yleisemmässä ionisaatioprosessissa vaihtokentässä (käänteinen rajoittava tapaus, jossa ulkoisen kentän aikariippuvuus voidaan jättää huomiotta, on tunnelointiionisaatio ).

Ilmiön fysiikka

Välttämätön ehto monifotoni-ionisaation havainnolle on ehdon täyttyminen , jossa on fotonienergia ( on sähkömagneettisen säteilyn taajuus ), on ionisaatioenergia ( on ionisaatiopotentiaali ). Samanaikaisesti absorboituneiden fotonien kokonaisenergian ( on yhdessä elementaaritapahtumassa absorboituneiden fotonien lukumäärä) on oltava suurempi kuin ionisaatioenergia. $h\nu <eI_{p}$ $h\nu$ $\nu$ $eI_{p}$ $I_p$ $Nh\nu$ $N$

Ionisaatiotodennäköisyys riippuu säteilyn intensiteetistä ja liittyy siihen teholain avulla: $w$ $minä$

w=\alpha _{N}I^{N}

Siten monifotoni-ionisaatio on epälineaarinen prosessi suhteessa säteilyn intensiteettiin. Vakio riippuu ionisoidun atomin tyypistä sekä säteilyn taajuudesta ja polarisaatiosta (ei-pallomaisille molekyyleille). Riippuvuudelle on ominaista resonanssien esiintyminen, joka liittyy säteilytaajuuden yhteensopivuuteen atomin tai molekyylin spektrin yhden siirtymän kanssa (voimakkaassa kentässä Starkin vaikutus on myös otettava huomioon ). $\alpha _{N}$ $\alpha _{N}(\omega )$

Monifotoni-ionisaatio ei yleisesti ottaen ole kynnysvaikutus, eli se voidaan periaatteessa havaita mielivaltaisen alhaisilla säteilyintensiteeteillä. Käytännössä vaikutuksen kokeellinen havainnointi vaatii kuitenkin suhteellisen korkeita intensiteettejä, jotka ovat saavutettavissa vain lasereilla . Lisäksi monifotoni-ionisaatio voidaan saavuttaa vain harvinaisissa kaasuissa. Tiheissä kaasuissa (muutaman torrin paineissa ) vallitsee lumivyöryionisaatio .

Sovellus

Monifotoni-ionisaatioprosessi on monifotoniresonanssispektroskopian menetelmän perusta , jolle on tunnusomaista korkea taajuusselektiivisyys ja korkea tunnistustehokkuus.

Kirjallisuus

H. B. Delaunay . Fyysinen tietosanakirja : [5 osana] / Ch. toim. A. M. Prokhorov . - M . : Great Russian Encyclopedia , 1992. - T. 3: Magnetoplasmic - Poyntingin lause. - S. 165. - 672 s. - 48 000 kappaletta. — ISBN 5-85270-019-3 .