आयनीकरण: Difference between revisions
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[[File:Aurora in Abisko near Torneträsk.jpg|alt=The solar wind moving through the magnetosphere alters the movements of charged particles in the Earth's thermosphere or exosphere, and the resulting ionization of these particles causes them to emit light of varying colour, thus forming auroras near the polar regions.|thumb|201x201px|The [[solar wind|एसओlar wind]] moving through the [[magnetosphere]] alters the movements of charged particles in the [[Earth]]'s [[thermosphere]] or [[exosphere]], and the resulting '''ionization''' of these particles causes them to emit light of varying colour, thus forming [[auroras]] near the [[Polar regions of Earth|polar regions]].]][[आयन|आयनीकरण]] (या आयनीकरण) वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा परमाणु या [[अणु]], अधिकांशतः अन्य रासायनिक परिवर्तनों के संयोजन के साथ, [[इलेक्ट्रॉन]] को प्राप्त या खो कर नकारात्मक या सकारात्मक विद्युत आवेश प्राप्त करता है। परिणामी विद्युत आवेशित परमाणु या अणु को आयन कहा जाता है। उप-परमाणु कणों के साथ टकराव, अन्य परमाणुओं, अणुओं और आयनों के साथ टकराव या [[विद्युत चुम्बकीय विकिरण]] के साथ बातचीत के बाद आयनीकरण इलेक्ट्रॉन के हानि का परिणाम हो सकता है। [[हेटेरोलिटिक बॉन्ड क्लीवेज]] और हेटेरोलिटिक [[प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया]]ओं के परिणामस्वरूप आयन जोड़े बन सकते हैं। आयनीकरण [[आंतरिक रूपांतरण]] प्रक्रिया द्वारा रेडियोधर्मी क्षय के माध्यम से हो सकता है, जिसमें उत्तेजित नाभिक अपनी ऊर्जा को [[आंतरिक खोल इलेक्ट्रॉन]] में से एक में स्थानांतरित कर देता है जिससे इसे बाहर निकाल दिया जाता है। | [[File:Aurora in Abisko near Torneträsk.jpg|alt=The solar wind moving through the magnetosphere alters the movements of charged particles in the Earth's thermosphere or exosphere, and the resulting ionization of these particles causes them to emit light of varying colour, thus forming auroras near the polar regions.|thumb|201x201px|The [[solar wind|एसओlar wind]] moving through the [[magnetosphere]] alters the movements of charged particles in the [[Earth]]'s [[thermosphere]] or [[exosphere]], and the resulting '''ionization''' of these particles causes them to emit light of varying colour, thus forming [[auroras]] near the [[Polar regions of Earth|polar regions]].]][[आयन|आयनीकरण]] (या आयनीकरण) वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा परमाणु या [[अणु]], अधिकांशतः अन्य रासायनिक परिवर्तनों के संयोजन के साथ, [[इलेक्ट्रॉन]] को प्राप्त या खो कर नकारात्मक या सकारात्मक विद्युत आवेश प्राप्त करता है। परिणामी विद्युत आवेशित परमाणु या अणु को आयन कहा जाता है। उप-परमाणु कणों के साथ टकराव, अन्य परमाणुओं, अणुओं और आयनों के साथ टकराव या [[विद्युत चुम्बकीय विकिरण]] के साथ बातचीत के बाद आयनीकरण इलेक्ट्रॉन के हानि का परिणाम हो सकता है। [[हेटेरोलिटिक बॉन्ड क्लीवेज]] और हेटेरोलिटिक [[प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया]]ओं के परिणामस्वरूप आयन जोड़े बन सकते हैं। आयनीकरण [[आंतरिक रूपांतरण]] प्रक्रिया द्वारा रेडियोधर्मी क्षय के माध्यम से हो सकता है, जिसमें उत्तेजित नाभिक अपनी ऊर्जा को [[आंतरिक खोल इलेक्ट्रॉन]] में से एक में स्थानांतरित कर देता है जिससे इसे बाहर निकाल दिया जाता है। | ||
== उपयोग करता है == | == उपयोग करता है == | ||
गैस आयनीकरण के हर दिन के उदाहरण हैं जैसे कि [[फ्लोरोसेंट लैंप]] या अन्य विद्युत डिस्चार्ज लैंप के | गैस आयनीकरण के हर दिन के उदाहरण हैं जैसे कि [[फ्लोरोसेंट लैंप]] या अन्य विद्युत डिस्चार्ज लैंप के अन्दर इसका उपयोग गीजर-मुलर काउंटर या [[आयनीकरण कक्ष]] जैसे विकिरण डिटेक्टरों में भी किया जाता है। मौलिक विज्ञान (जैसे, [[मास स्पेक्ट्रोमेट्री]]) और उद्योग (जैसे, [[विकिरण चिकित्सा]]) में विभिन्न प्रकार के उपकरणों में आयनीकरण प्रक्रिया का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। | ||
== आयनों का उत्पादन == | == आयनों का उत्पादन == | ||
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=== स्थिरोष्म आयनीकरण === | === स्थिरोष्म आयनीकरण === | ||
एडियाबेटिक आयनीकरण आयनीकरण का रूप है जिसमें इलेक्ट्रॉन को उसकी सबसे कम ऊर्जा अवस्था में परमाणु या अणु से हटा दिया जाता है या उसकी सबसे कम ऊर्जा अवस्था में आयन बनाने के लिए जोड़ा जाता है।<ref>{{GoldBookRef|title=adiabatic ionization|file=A00143}}</ref> | एडियाबेटिक आयनीकरण आयनीकरण का रूप है जिसमें इलेक्ट्रॉन को उसकी सबसे कम ऊर्जा अवस्था में परमाणु या अणु से हटा दिया जाता है या उसकी सबसे कम ऊर्जा अवस्था में आयन बनाने के लिए जोड़ा जाता है।<ref>{{GoldBookRef|title=adiabatic ionization|file=A00143}}</ref> | ||
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आयनीकरण दक्षता उपयोग किए गए इलेक्ट्रॉनों या फोटॉनों की संख्या के लिए गठित आयनों की संख्या का अनुपात है।<ref>{{cite journal |journal=Pure Appl. Chem. |date=1991 |volume=63 |pages=1541–1566 |issue=10 |title=Recommendations for Nomenclature and Symbolism for Mass Spectroscopy (including an appendix of terms used in vacuum technology)(IUPAC Recommendations 1991) |doi=10.1351/pac199163101541 |last1=Todd |first1=J. F. J.|doi-access=free }}</ref><ref>{{GoldBookRef|title=ionization efficiency|file=I03196}}</ref> | आयनीकरण दक्षता उपयोग किए गए इलेक्ट्रॉनों या फोटॉनों की संख्या के लिए गठित आयनों की संख्या का अनुपात है।<ref>{{cite journal |journal=Pure Appl. Chem. |date=1991 |volume=63 |pages=1541–1566 |issue=10 |title=Recommendations for Nomenclature and Symbolism for Mass Spectroscopy (including an appendix of terms used in vacuum technology)(IUPAC Recommendations 1991) |doi=10.1351/pac199163101541 |last1=Todd |first1=J. F. J.|doi-access=free }}</ref><ref>{{GoldBookRef|title=ionization efficiency|file=I03196}}</ref> | ||
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=== सुरंग आयनीकरण === | === सुरंग आयनीकरण === | ||
[[File:Tunnel ionization 3.png|thumb|upright=1.5|परमाणु और एक समान लेजर क्षेत्र की संयुक्त क्षमता। दूरियों पर {{nowrap|''r'' < ''r''{{sub|0}}}}, दूरी पर रहते हुए, लेज़र की क्षमता की उपेक्षा की जा सकती है {{math|''r'' > ''r''{{sub|0}}}} लेजर क्षेत्र की क्षमता की तुलना में कूलम्ब क्षमता नगण्य है। पर अवरोध के नीचे से इलेक्ट्रॉन निकलता है {{math|''r'' {{=}} ''R''{{sub|c}}}}. {{math|''E''{{sub|i}}}} परमाणु की आयनीकरण क्षमता है।]]सुरंग आयनीकरण [[क्वांटम टनलिंग]] के कारण आयनीकरण है। शास्त्रीय आयनीकरण में, इलेक्ट्रॉन के पास इसे संभावित बाधा के ऊपर बनाने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होनी चाहिए, लेकिन क्वांटम टनलिंग इलेक्ट्रॉन को इलेक्ट्रॉन की तरंग प्रकृति के कारण सभी तरह से जाने के अतिरिक्त संभावित अवरोध से गुजरने की अनुमति देता है। बैरियर के माध्यम से इलेक्ट्रॉन के टनलिंग की संभावना संभावित बैरियर की चौड़ाई के साथ तेजी से कम हो जाती है। इसलिए, उच्च ऊर्जा वाला इलेक्ट्रॉन इसे संभावित बाधा को और बढ़ा सकता है, जिससे सुरंग के माध्यम से बहुत पतली बाधा बन जाती है और इस प्रकार, ऐसा करने का बड़ा सुयोग मिलता है। व्यवहार में, सुरंग आयनीकरण तब देखा जा सकता है जब परमाणु या अणु निकट-अवरक्त मजबूत लेजर दालों के साथ परस्पर क्रिया कर रहा हो। इस प्रक्रिया को प्रक्रिया के रूप में समझा जा सकता है जिसके द्वारा बाध्य इलेक्ट्रॉन, लेजर क्षेत्र से एक से अधिक फोटॉन के अवशोषण के माध्यम से आयनित होता है। इस तस्वीर को | [[File:Tunnel ionization 3.png|thumb|upright=1.5|परमाणु और एक समान लेजर क्षेत्र की संयुक्त क्षमता। दूरियों पर {{nowrap|''r'' < ''r''{{sub|0}}}}, दूरी पर रहते हुए, लेज़र की क्षमता की उपेक्षा की जा सकती है {{math|''r'' > ''r''{{sub|0}}}} लेजर क्षेत्र की क्षमता की तुलना में कूलम्ब क्षमता नगण्य है। पर अवरोध के नीचे से इलेक्ट्रॉन निकलता है {{math|''r'' {{=}} ''R''{{sub|c}}}}. {{math|''E''{{sub|i}}}} परमाणु की आयनीकरण क्षमता है।]]सुरंग आयनीकरण [[क्वांटम टनलिंग]] के कारण आयनीकरण है। शास्त्रीय आयनीकरण में, इलेक्ट्रॉन के पास इसे संभावित बाधा के ऊपर बनाने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होनी चाहिए, लेकिन क्वांटम टनलिंग इलेक्ट्रॉन को इलेक्ट्रॉन की तरंग प्रकृति के कारण सभी तरह से जाने के अतिरिक्त संभावित अवरोध से गुजरने की अनुमति देता है। बैरियर के माध्यम से इलेक्ट्रॉन के टनलिंग की संभावना संभावित बैरियर की चौड़ाई के साथ तेजी से कम हो जाती है। इसलिए, उच्च ऊर्जा वाला इलेक्ट्रॉन इसे संभावित बाधा को और बढ़ा सकता है, जिससे सुरंग के माध्यम से बहुत पतली बाधा बन जाती है और इस प्रकार, ऐसा करने का बड़ा सुयोग मिलता है। व्यवहार में, सुरंग आयनीकरण तब देखा जा सकता है जब परमाणु या अणु निकट-अवरक्त मजबूत लेजर दालों के साथ परस्पर क्रिया कर रहा हो। इस प्रक्रिया को प्रक्रिया के रूप में समझा जा सकता है जिसके द्वारा बाध्य इलेक्ट्रॉन, लेजर क्षेत्र से एक से अधिक फोटॉन के अवशोषण के माध्यम से आयनित होता है। इस तस्वीर को सामान्यतः मल्टीफोटोन आयनीकरण (एमपीआई) के रूप में जाना जाता है। | ||
क्लेडीश<ref>{{cite journal |last=Keldysh |first=L. V. |date=1965 |url=http://www.jetp.ac.ru/cgi-bin/e/index/e/20/5/p1307?a=list |title=एक मजबूत विद्युत चुम्बकीय तरंग के क्षेत्र में आयनीकरण|journal=Soviet Phys. JETP |page=1307|volume=20|issue=5}}</ref> एमपीआई प्रक्रिया को परमाणु की जमीनी स्थिति से वोल्कोव अवस्थाों में इलेक्ट्रॉन के संक्रमण के रूप में तैयार किया।<ref>Volkov D M 1934 Z. Phys. 94 250</ref> इस मॉडल में लेज़र क्षेत्र द्वारा जमीनी अवस्था के क्षोभ को उपेक्षित किया जाता है और आयनीकरण संभावना का निर्धारण करने में परमाणु संरचना के विवरण को ध्यान में नहीं रखा जाता है। क्लेडीश के मॉडल के साथ बड़ी कठिनाई इलेक्ट्रॉन की अंतिम अवस्था पर कूलम्ब इंटरेक्शन के प्रभावों की उपेक्षा थी। जैसा कि चित्र से देखा गया है, नाभिक से बड़ी दूरी पर लेजर की क्षमता की तुलना में कूलम्ब क्षेत्र परिमाण में बहुत छोटा नहीं है। यह नाभिक के पास के क्षेत्रों में लेजर की क्षमता की उपेक्षा करके किए गए सन्निकटन के विपरीत है। पेरेलोमोव एट अल।<ref>{{cite journal |last1=Perelomov |first1=A. M. |last2=Popov |first2=V. S. |last3=Terent'ev |first3=M. V. |date=1966 |journal=Soviet Phys. JETP |volume=23 |issue=5 |page=924 |url=http://www.jetp.ac.ru/cgi-bin/e/index/e/23/5/p924?a=list |title=एक वैकल्पिक विद्युत क्षेत्र में परमाणुओं का आयनीकरण|bibcode=1966JETP...23..924P |access-date=2013-08-12 |archive-date=2021-03-18 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210318094804/http://www.jetp.ac.ru/cgi-bin/e/index/e/23/5/p924?a=list |url-status=dead }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Perelomov |first1=A. M. |last2=Popov |first2=V. S. |last3=Terent'ev |first3=M. V. |date=1967 |journal=Soviet Phys. JETP |volume=24 |issue=1 |page=207 |url=http://www.jetp.ac.ru/cgi-bin/e/index/e/24/1/p207?a=list |title=Ionization of Atoms in an Alternating Electric Field: II |bibcode=1967JETP...24..207P |access-date=2013-08-12 |archive-date=2021-03-03 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210303205015/http://www.jetp.ac.ru/cgi-bin/e/index/e/24/1/p207?a=list |url-status=dead }}</ref> बड़ी आंतरिक दूरी पर कूलम्ब इंटरैक्शन सम्मिलित है। उनका मॉडल (जिसे हम पीपीटी मॉडल कहते हैं) शॉर्ट रेंज पोटेंशियल के लिए तैयार किया गया था और इसमें अर्ध-शास्त्रीय क्रिया में प्रथम क्रम सुधार के द्वारा लॉन्ग रेंज कूलम्ब इंटरेक्शन का प्रभाव सम्मिलित है। लारोचेल एट अल।<ref>{{cite journal |last1=Larochelle |first1=S. |last2=Talebpour |first2=A. |last3=Chin |first3=S. L. |doi=10.1088/0953-4075/31/6/009 |url=http://slchin-symposium.copl.ulaval.ca/MPublication/154_JPB_031_1215.pdf |title=दुर्लभ-गैस परमाणुओं के मल्टीफ़ोटोन आयनीकरण में कूलम्ब प्रभाव|date=1998 |journal=Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics |volume=31 |issue=6 |page=1215 |bibcode=1998JPhB...31.1215L |s2cid=250870476 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20141121115047/http://slchin-symposium.copl.ulaval.ca/MPublication/154_JPB_031_1215.pdf |archive-date=November 21, 2014 }}</ref> सैद्धांतिक रूप से अनुमानित आयन बनाम तीव्रता वक्रों की तुलना दुर्लभ गैस परमाणुओं की टीआई के साथ बातचीत: प्रयोगात्मक माप के साथ नीलम लेजर से की गई है। उन्होंने दिखाया है कि पीपीटी मॉडल द्वारा भविष्यवाणी की गई कुल आयनीकरण दर क्लेडीश पैरामीटर के मध्यवर्ती शासन में सभी दुर्लभ गैसों के लिए प्रायोगिक आयन | क्लेडीश<ref>{{cite journal |last=Keldysh |first=L. V. |date=1965 |url=http://www.jetp.ac.ru/cgi-bin/e/index/e/20/5/p1307?a=list |title=एक मजबूत विद्युत चुम्बकीय तरंग के क्षेत्र में आयनीकरण|journal=Soviet Phys. JETP |page=1307|volume=20|issue=5}}</ref> एमपीआई प्रक्रिया को परमाणु की जमीनी स्थिति से वोल्कोव अवस्थाों में इलेक्ट्रॉन के संक्रमण के रूप में तैयार किया।<ref>Volkov D M 1934 Z. Phys. 94 250</ref> इस मॉडल में लेज़र क्षेत्र द्वारा जमीनी अवस्था के क्षोभ को उपेक्षित किया जाता है और आयनीकरण संभावना का निर्धारण करने में परमाणु संरचना के विवरण को ध्यान में नहीं रखा जाता है। क्लेडीश के मॉडल के साथ बड़ी कठिनाई इलेक्ट्रॉन की अंतिम अवस्था पर कूलम्ब इंटरेक्शन के प्रभावों की उपेक्षा थी। जैसा कि चित्र से देखा गया है, नाभिक से बड़ी दूरी पर लेजर की क्षमता की तुलना में कूलम्ब क्षेत्र परिमाण में बहुत छोटा नहीं है। यह नाभिक के पास के क्षेत्रों में लेजर की क्षमता की उपेक्षा करके किए गए सन्निकटन के विपरीत है। पेरेलोमोव एट अल।<ref>{{cite journal |last1=Perelomov |first1=A. M. |last2=Popov |first2=V. S. |last3=Terent'ev |first3=M. V. |date=1966 |journal=Soviet Phys. JETP |volume=23 |issue=5 |page=924 |url=http://www.jetp.ac.ru/cgi-bin/e/index/e/23/5/p924?a=list |title=एक वैकल्पिक विद्युत क्षेत्र में परमाणुओं का आयनीकरण|bibcode=1966JETP...23..924P |access-date=2013-08-12 |archive-date=2021-03-18 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210318094804/http://www.jetp.ac.ru/cgi-bin/e/index/e/23/5/p924?a=list |url-status=dead }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Perelomov |first1=A. M. |last2=Popov |first2=V. S. |last3=Terent'ev |first3=M. V. |date=1967 |journal=Soviet Phys. JETP |volume=24 |issue=1 |page=207 |url=http://www.jetp.ac.ru/cgi-bin/e/index/e/24/1/p207?a=list |title=Ionization of Atoms in an Alternating Electric Field: II |bibcode=1967JETP...24..207P |access-date=2013-08-12 |archive-date=2021-03-03 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210303205015/http://www.jetp.ac.ru/cgi-bin/e/index/e/24/1/p207?a=list |url-status=dead }}</ref> बड़ी आंतरिक दूरी पर कूलम्ब इंटरैक्शन सम्मिलित है। उनका मॉडल (जिसे हम पीपीटी मॉडल कहते हैं) शॉर्ट रेंज पोटेंशियल के लिए तैयार किया गया था और इसमें अर्ध-शास्त्रीय क्रिया में प्रथम क्रम सुधार के द्वारा लॉन्ग रेंज कूलम्ब इंटरेक्शन का प्रभाव सम्मिलित है। लारोचेल एट अल।<ref>{{cite journal |last1=Larochelle |first1=S. |last2=Talebpour |first2=A. |last3=Chin |first3=S. L. |doi=10.1088/0953-4075/31/6/009 |url=http://slchin-symposium.copl.ulaval.ca/MPublication/154_JPB_031_1215.pdf |title=दुर्लभ-गैस परमाणुओं के मल्टीफ़ोटोन आयनीकरण में कूलम्ब प्रभाव|date=1998 |journal=Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics |volume=31 |issue=6 |page=1215 |bibcode=1998JPhB...31.1215L |s2cid=250870476 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20141121115047/http://slchin-symposium.copl.ulaval.ca/MPublication/154_JPB_031_1215.pdf |archive-date=November 21, 2014 }}</ref> सैद्धांतिक रूप से अनुमानित आयन बनाम तीव्रता वक्रों की तुलना दुर्लभ गैस परमाणुओं की टीआई के साथ बातचीत: प्रयोगात्मक माप के साथ नीलम लेजर से की गई है। उन्होंने दिखाया है कि पीपीटी मॉडल द्वारा भविष्यवाणी की गई कुल आयनीकरण दर क्लेडीश पैरामीटर के मध्यवर्ती शासन में सभी दुर्लभ गैसों के लिए प्रायोगिक आयन उत्पन होने के लिए बहुत अच्छी तरह से फिट होती है। | ||
आयनीकरण क्षमता वाले परमाणु पर MPI की दर <math> E_i </math> आवृत्ति के साथ रैखिक ध्रुवीकृत लेजर में <math> \omega </math> द्वारा दिया गया है | आयनीकरण क्षमता वाले परमाणु पर MPI की दर <math> E_i </math> आवृत्ति के साथ रैखिक ध्रुवीकृत लेजर में <math> \omega </math> द्वारा दिया गया है | ||
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A_m (\omega, \gamma) e^{-\frac{2}{F}\left(2E_i\right)^{\frac{3}{2}} g\left(\gamma\right)} | A_m (\omega, \gamma) e^{-\frac{2}{F}\left(2E_i\right)^{\frac{3}{2}} g\left(\gamma\right)} | ||
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जहाँ | |||
* <math> \gamma=\frac{\omega \sqrt{2E_i}}{F} </math> क्लेडीश का रुद्धोष्मता पैरामीटर है, | * <math> \gamma=\frac{\omega \sqrt{2E_i}}{F} </math> क्लेडीश का रुद्धोष्मता पैरामीटर है, | ||
* <math> n^*=\frac{\sqrt{2E_i}}{Z^2} </math>, | * <math> n^*=\frac{\sqrt{2E_i}}{Z^2} </math>, | ||
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== आयनीकरण दर के लिए मजबूत क्षेत्र सन्निकटन == | == आयनीकरण दर के लिए मजबूत क्षेत्र सन्निकटन == | ||
पीपीटी की गणना ई-गेज में की जाती है, जिसका अर्थ है कि लेजर क्षेत्र को विद्युत चुम्बकीय तरंगों के रूप में लिया जाता है। आयनीकरण दर की गणना a-गेज में भी की जा सकती है, जो प्रकाश की कण प्रकृति (आयनीकरण के समय कई फोटॉनों को अवशोषित करना) पर जोर देती है। यह उपागम क्रेनोव मॉडल द्वारा अपनाया गया था<ref name="Krainov1997">{{cite journal |last1=Krainov |first1=Vladimir P. |title=जटिल परमाणुओं और परमाणु आयनों के अवरोध-दमन आयनीकरण पर आयनीकरण दर और ऊर्जा और कोणीय वितरण|journal=Journal of the Optical Society of America B |volume=14 |issue=2 |date=1997 |page=425 |issn=0740-3224 |doi=10.1364/JOSAB.14.000425|bibcode=1997JOSAB..14..425K }}</ref> फैसल के पहले के कार्यों के आधार पर<ref name="Faisal1973">{{cite journal |last1=Faisal |first1=F. H. M. |title=परमाणुओं द्वारा लेजर फोटोन का एकाधिक अवशोषण|journal=Journal of Physics B: Atomic and Molecular Physics |volume=6 |issue=4 |date=1973 |pages=L89–L92 |issn=0022-3700 |doi=10.1088/0022-3700/6/4/011|bibcode=1973JPhB....6L..89F }}</ref> और रीस।<ref name="Reiss1980">{{cite journal |last1=Reiss |first1=Howard |title=एक कमजोर बाध्य प्रणाली पर एक तीव्र विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का प्रभाव|journal=Physical Review A |volume=22 |issue=5 |date=1980 |pages=1786–1813 |issn=0556-2791 |doi=10.1103/PhysRevA.22.1786 |bibcode=1980PhRvA..22.1786R }}</ref> परिणामी दर द्वारा दिया गया | पीपीटी की गणना ई-गेज में की जाती है, जिसका अर्थ है कि लेजर क्षेत्र को विद्युत चुम्बकीय तरंगों के रूप में लिया जाता है। आयनीकरण दर की गणना a-गेज में भी की जा सकती है, जो प्रकाश की कण प्रकृति (आयनीकरण के समय कई फोटॉनों को अवशोषित करना) पर जोर देती है। यह उपागम क्रेनोव मॉडल द्वारा अपनाया गया था<ref name="Krainov1997">{{cite journal |last1=Krainov |first1=Vladimir P. |title=जटिल परमाणुओं और परमाणु आयनों के अवरोध-दमन आयनीकरण पर आयनीकरण दर और ऊर्जा और कोणीय वितरण|journal=Journal of the Optical Society of America B |volume=14 |issue=2 |date=1997 |page=425 |issn=0740-3224 |doi=10.1364/JOSAB.14.000425|bibcode=1997JOSAB..14..425K }}</ref> फैसल के पहले के कार्यों के आधार पर<ref name="Faisal1973">{{cite journal |last1=Faisal |first1=F. H. M. |title=परमाणुओं द्वारा लेजर फोटोन का एकाधिक अवशोषण|journal=Journal of Physics B: Atomic and Molecular Physics |volume=6 |issue=4 |date=1973 |pages=L89–L92 |issn=0022-3700 |doi=10.1088/0022-3700/6/4/011|bibcode=1973JPhB....6L..89F }}</ref> और रीस।<ref name="Reiss1980">{{cite journal |last1=Reiss |first1=Howard |title=एक कमजोर बाध्य प्रणाली पर एक तीव्र विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का प्रभाव|journal=Physical Review A |volume=22 |issue=5 |date=1980 |pages=1786–1813 |issn=0556-2791 |doi=10.1103/PhysRevA.22.1786 |bibcode=1980PhRvA..22.1786R }}</ref> परिणामी दर द्वारा दिया गया है। | ||
:<math>W_{KRA} = | :<math>W_{KRA} = | ||
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=== परमाणु स्थिरीकरण/जनसंख्या फंसाना === | === परमाणु स्थिरीकरण/जनसंख्या फंसाना === | ||
परमाणुओं के एमपीआई की दर की गणना में केवल सातत्य अवस्था में संक्रमण पर विचार किया जाता है। इस तरह का सन्निकटन तब तक स्वीकार्य है जब तक कि जमीनी अवस्था और कुछ उत्तेजित अवस्थाओं के बीच कोई मल्टीफ़ोटोन अनुनाद न हो। चूंकि, स्पंदित लेजर के साथ बातचीत की वास्तविक स्थिति में, लेजर तीव्रता के विकास के समय, जमीन के अलग-अलग स्टार्क शिफ्ट और उत्साहित अवस्था के कारण संभावना है कि कुछ उत्साहित अवस्था जमीनी स्थिति के साथ मल्टीफ़ोटोन अनुनाद में जाते हैं। कपड़े पहने हुए परमाणु चित्र के अन्दर, जमीनी अवस्था ने कपड़े पहने <math>m</math> फोटॉन और गुंजयमान अवस्था अनुनाद तीव्रता पर टाले हुए क्रॉसिंग से गुजरती हैं <math>I_r</math>. न्यूनतम दूरी, <math>V_m</math>, टाले गए क्रॉसिंग पर सामान्यीकृत रबी आवृत्ति के समानुपाती होता है, <math>\Gamma(t) =\Gamma_m I(t)^{m/2}</math> दो अवस्थाों को जोड़ना। स्टोरी एट | परमाणुओं के एमपीआई की दर की गणना में केवल सातत्य अवस्था में संक्रमण पर विचार किया जाता है। इस तरह का सन्निकटन तब तक स्वीकार्य है जब तक कि जमीनी अवस्था और कुछ उत्तेजित अवस्थाओं के बीच कोई मल्टीफ़ोटोन अनुनाद न हो। चूंकि, स्पंदित लेजर के साथ बातचीत की वास्तविक स्थिति में, लेजर तीव्रता के विकास के समय, जमीन के अलग-अलग स्टार्क शिफ्ट और उत्साहित अवस्था के कारण संभावना है कि कुछ उत्साहित अवस्था जमीनी स्थिति के साथ मल्टीफ़ोटोन अनुनाद में जाते हैं। कपड़े पहने हुए परमाणु चित्र के अन्दर, जमीनी अवस्था ने कपड़े पहने <math>m</math> फोटॉन और गुंजयमान अवस्था अनुनाद तीव्रता पर टाले हुए क्रॉसिंग से गुजरती हैं <math>I_r</math>. न्यूनतम दूरी, <math>V_m</math>, टाले गए क्रॉसिंग पर सामान्यीकृत रबी आवृत्ति के समानुपाती होता है, <math>\Gamma(t) =\Gamma_m I(t)^{m/2}</math> दो अवस्थाों को जोड़ना। स्टोरी एट अल के अनुसार,<ref name="StoryDuncan1994">{{cite journal |last1=Story |first1=J. |last2=Duncan |first2=D. |last3=Gallagher |first3=T. |title=लैंडौ-जेनर ट्रीटमेंट ऑफ इंटेंसिटी-ट्यून मल्टीफोटोन रेजोनेंस ऑफ पोटैशियम|journal=Physical Review A |volume=50 |issue=2 |date=1994 |pages=1607–1617 |issn=1050-2947 |doi=10.1103/PhysRevA.50.1607 |pmid=9911054 |bibcode=1994PhRvA..50.1607S }}</ref> जमीनी अवस्था में रहने की संभावना, <math>P_g</math>, द्वारा दिया गया है | ||
:<math>P_g = \exp\left(-\frac{2\pi W_m^2}{\mathrm{d}W/\mathrm{d}t}\right)</math> | :<math>P_g = \exp\left(-\frac{2\pi W_m^2}{\mathrm{d}W/\mathrm{d}t}\right)</math> | ||
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=== गैर अनुक्रमिक एकाधिक आयनीकरण === | === गैर अनुक्रमिक एकाधिक आयनीकरण === | ||
तीव्र लेजर क्षेत्रों के संपर्क में आने वाले परमाणुओं के गैर-अनुक्रमिक आयनीकरण (एनएसआई) की घटना 1983 से कई सैद्धांतिक और प्रायोगिक अध्ययनों का विषय रही है। अग्रणी कार्य Xe<sup>2+</sup> पर घुटने की संरचना के अवलोकन के साथ प्रारंभ हुआ। ल'हुइलियर एट अल द्वारा आयन सिग्नल बनाम तीव्रता वक्र।<ref>{{cite journal |last1=L’Huillier |first1=A. |last2=Lompre |first2=L. A. |last3=Mainfray |first3=G. |last4=Manus |first4=C. |doi=10.1103/PhysRevA.27.2503|title=Multiply charged ions induced by multiphoton absorption in rare gases at 0.53 μm|date=1983|journal=Physical Review A|volume=27|issue=5|page=2503|bibcode=1983PhRvA..27.2503L }}</ref> प्रायोगिक दृष्टिकोण से, एनएस डबल आयनीकरण उन प्रक्रियाओं को संदर्भित करता है जो किसी तरह एकल आवेशित आयन की संतृप्ति तीव्रता के नीचे तीव्रता पर बड़े कारक द्वारा दोहरे आवेशित आयनों के उत्पादन की दर को बढ़ाते हैं। दूसरी ओर, कई लोग एनएसआई को ऐसी प्रक्रिया के रूप में परिभाषित करना पसंद करते हैं जिसके द्वारा दो इलेक्ट्रॉनों को लगभग एक साथ आयनित किया जाता है। इस परिभाषा का अर्थ है कि अनुक्रमिक चैनल के अतिरिक्त <math> A+L -> A^+ + L -> A^{++} </math> एक और चैनल है <math> A+L-> A^{++} </math> जो कम तीव्रता पर दोगुने आवेशित आयनों के उत्पादन में मुख्य योगदान है। ऑगस्ट एट अल द्वारा 1 माइक्रोमीटर लेजर के साथ बातचीत करते हुए [[आर्गन]] में ट्रिपल एनएसआई का पहला अवलोकन रिपोर्ट किया गया था।<ref>{{cite journal |last1=Augst |first1=S. |last2=Talebpour |first2=A. |last3=Chin |first3=S. L. |last4=Beaudoin |first4=Y. |last5=Chaker |first5=M. |doi=10.1103/PhysRevA.52.R917|title=एक उच्च-तीव्रता वाले लेजर क्षेत्र में आर्गन परमाणुओं का गैर-अनुक्रमिक ट्रिपल आयनीकरण|date=1995|journal=Physical Review A|volume=52|issue=2|pages=R917–R919|pmid=9912436|bibcode=1995PhRvA..52..917A }}</ref> बाद में, सभी दुर्लभ गैस परमाणुओं के एनएसआई का व्यवस्थित रूप से अध्ययन करते हुए, Xe का चौगुना एनएसआई देखा गया।<ref>{{cite journal|doi=10.1088/0953-4075/31/6/008|title=Non-sequential multiple ionization of rare gas atoms in a Ti:Sapphire laser field |date=1998 |last1=Larochelle |first1=S. |last2=Talebpour |first2=A. |last3=Chin |first3=S. L. |journal=Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics|volume=31|issue=6|page=1201|bibcode=1998JPhB...31.1201L |s2cid=250747225 }}</ref> इस अध्ययन का सबसे महत्वपूर्ण निष्कर्ष एनएसआई की दर के बीच किसी भी चार्ज अवस्था और सुरंग आयनीकरण की दर (एडीके सूत्र द्वारा भविष्यवाणी की गई) के बीच निम्नलिखित संबंध का अवलोकन पिछले | तीव्र लेजर क्षेत्रों के संपर्क में आने वाले परमाणुओं के गैर-अनुक्रमिक आयनीकरण (एनएसआई) की घटना 1983 से कई सैद्धांतिक और प्रायोगिक अध्ययनों का विषय रही है। अग्रणी कार्य Xe<sup>2+</sup> पर घुटने की संरचना के अवलोकन के साथ प्रारंभ हुआ। ल'हुइलियर एट अल द्वारा आयन सिग्नल बनाम तीव्रता वक्र।<ref>{{cite journal |last1=L’Huillier |first1=A. |last2=Lompre |first2=L. A. |last3=Mainfray |first3=G. |last4=Manus |first4=C. |doi=10.1103/PhysRevA.27.2503|title=Multiply charged ions induced by multiphoton absorption in rare gases at 0.53 μm|date=1983|journal=Physical Review A|volume=27|issue=5|page=2503|bibcode=1983PhRvA..27.2503L }}</ref> प्रायोगिक दृष्टिकोण से, एनएस डबल आयनीकरण उन प्रक्रियाओं को संदर्भित करता है जो किसी तरह एकल आवेशित आयन की संतृप्ति तीव्रता के नीचे तीव्रता पर बड़े कारक द्वारा दोहरे आवेशित आयनों के उत्पादन की दर को बढ़ाते हैं। दूसरी ओर, कई लोग एनएसआई को ऐसी प्रक्रिया के रूप में परिभाषित करना पसंद करते हैं जिसके द्वारा दो इलेक्ट्रॉनों को लगभग एक साथ आयनित किया जाता है। इस परिभाषा का अर्थ है कि अनुक्रमिक चैनल के अतिरिक्त <math> A+L -> A^+ + L -> A^{++} </math> एक और चैनल है <math> A+L-> A^{++} </math> जो कम तीव्रता पर दोगुने आवेशित आयनों के उत्पादन में मुख्य योगदान है। ऑगस्ट एट अल द्वारा 1 माइक्रोमीटर लेजर के साथ बातचीत करते हुए [[आर्गन]] में ट्रिपल एनएसआई का पहला अवलोकन रिपोर्ट किया गया था।<ref>{{cite journal |last1=Augst |first1=S. |last2=Talebpour |first2=A. |last3=Chin |first3=S. L. |last4=Beaudoin |first4=Y. |last5=Chaker |first5=M. |doi=10.1103/PhysRevA.52.R917|title=एक उच्च-तीव्रता वाले लेजर क्षेत्र में आर्गन परमाणुओं का गैर-अनुक्रमिक ट्रिपल आयनीकरण|date=1995|journal=Physical Review A|volume=52|issue=2|pages=R917–R919|pmid=9912436|bibcode=1995PhRvA..52..917A }}</ref> बाद में, सभी दुर्लभ गैस परमाणुओं के एनएसआई का व्यवस्थित रूप से अध्ययन करते हुए, Xe का चौगुना एनएसआई देखा गया।<ref>{{cite journal|doi=10.1088/0953-4075/31/6/008|title=Non-sequential multiple ionization of rare gas atoms in a Ti:Sapphire laser field |date=1998 |last1=Larochelle |first1=S. |last2=Talebpour |first2=A. |last3=Chin |first3=S. L. |journal=Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics|volume=31|issue=6|page=1201|bibcode=1998JPhB...31.1201L |s2cid=250747225 }}</ref> इस अध्ययन का सबसे महत्वपूर्ण निष्कर्ष एनएसआई की दर के बीच किसी भी चार्ज अवस्था और सुरंग आयनीकरण की दर (एडीके सूत्र द्वारा भविष्यवाणी की गई) के बीच निम्नलिखित संबंध का अवलोकन पिछले आवेश अवस्था में था। | ||
:<math> W_{NS}(A^{n+})= \sum_{i=1}^{n-1} \alpha_n\left(\lambda\right) W_{ADK}\left(A^{i+}\right)</math> | :<math> W_{NS}(A^{n+})= \sum_{i=1}^{n-1} \alpha_n\left(\lambda\right) W_{ADK}\left(A^{i+}\right)</math> | ||
जहाँ <math>W_{ADK}\left(A^{i+}\right)</math> i'th चार्ज स्टेट और के लिए अर्ध-स्थैतिक टनलिंग की दर है <math>\alpha_n(\lambda)</math> कुछ स्थिरांक हैं जो लेज़र की तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करते हैं (लेकिन पल्स अवधि पर नहीं)। | जहाँ <math>W_{ADK}\left(A^{i+}\right)</math> i'th चार्ज स्टेट और के लिए अर्ध-स्थैतिक टनलिंग की दर है <math>\alpha_n(\lambda)</math> कुछ स्थिरांक हैं जो लेज़र की तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करते हैं (लेकिन पल्स अवधि पर नहीं)। | ||
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===आंतरिक-संयोजी इलेक्ट्रॉनों का बहुप्रकाशीय आयनीकरण और बहुपरमाणुक अणुओं का विखंडन=== | ===आंतरिक-संयोजी इलेक्ट्रॉनों का बहुप्रकाशीय आयनीकरण और बहुपरमाणुक अणुओं का विखंडन=== | ||
मजबूत लेजर क्षेत्रों में बहुपरमाणुक अणुओं के विखंडन के लिए आंतरिक वैलेंस इलेक्ट्रॉनों का आयनीकरण जिम्मेदार है। गुणात्मक मॉडल के अनुसार<ref>{{cite journal|url=http://slchin-symposium.copl.ulaval.ca/MPublication/168_CPL_313_0789.pdf |doi=10.1016/S0009-2614(99)01075-1 |title=Multiphoton ionization of inner-valence electrons and fragmentation of ethylene in an intense Ti:sapphire laser pulse |date=1999 |last1=Talebpour |first1=A. |last2=Bandrauk |first2=A. D. |last3=Yang |first3=J |last4=Chin |first4=S. L. |journal=Chemical Physics Letters |volume=313 |issue=5–6 |page=789 |bibcode=1999CPL...313..789T |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20141121115050/http://slchin-symposium.copl.ulaval.ca/MPublication/168_CPL_313_0789.pdf |archive-date=November 21, 2014 }}</ref><ref>{{cite journal|doi=10.1088/0953-4075/33/21/307|title=तीव्र अल्ट्रा-फास्ट लेजर दालों में बेंजीन का विघटनकारी आयनीकरण|date=2000|last1=Talebpour|first1=A|last2=Bandrauk|first2=A D|last3=Vijayalakshmi|first3=K|last4=Chin|first4=S L|journal=Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics|volume=33|issue=21|page=4615|bibcode=2000JPhB...33.4615T |s2cid=250738396 }}</ref> अणुओं का पृथक्करण तीन-चरण तंत्र के माध्यम से होता है: | मजबूत लेजर क्षेत्रों में बहुपरमाणुक अणुओं के विखंडन के लिए आंतरिक वैलेंस इलेक्ट्रॉनों का आयनीकरण जिम्मेदार है। गुणात्मक मॉडल के अनुसार<ref>{{cite journal|url=http://slchin-symposium.copl.ulaval.ca/MPublication/168_CPL_313_0789.pdf |doi=10.1016/S0009-2614(99)01075-1 |title=Multiphoton ionization of inner-valence electrons and fragmentation of ethylene in an intense Ti:sapphire laser pulse |date=1999 |last1=Talebpour |first1=A. |last2=Bandrauk |first2=A. D. |last3=Yang |first3=J |last4=Chin |first4=S. L. |journal=Chemical Physics Letters |volume=313 |issue=5–6 |page=789 |bibcode=1999CPL...313..789T |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20141121115050/http://slchin-symposium.copl.ulaval.ca/MPublication/168_CPL_313_0789.pdf |archive-date=November 21, 2014 }}</ref><ref>{{cite journal|doi=10.1088/0953-4075/33/21/307|title=तीव्र अल्ट्रा-फास्ट लेजर दालों में बेंजीन का विघटनकारी आयनीकरण|date=2000|last1=Talebpour|first1=A|last2=Bandrauk|first2=A D|last3=Vijayalakshmi|first3=K|last4=Chin|first4=S L|journal=Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics|volume=33|issue=21|page=4615|bibcode=2000JPhB...33.4615T |s2cid=250738396 }}</ref> अणुओं का पृथक्करण तीन-चरण तंत्र के माध्यम से होता है: | ||
* अणु के आंतरिक कक्षाओं से इलेक्ट्रॉनों का एमपीआई जिसके परिणामस्वरूप उत्तेजित इलेक्ट्रॉनिक अवस्था के आरओ-कंपन स्तरों में आणविक आयन होता | * अणु के आंतरिक कक्षाओं से इलेक्ट्रॉनों का एमपीआई जिसके परिणामस्वरूप उत्तेजित इलेक्ट्रॉनिक अवस्था के आरओ-कंपन स्तरों में आणविक आयन होता है। | ||
*निम्न इलेक्ट्रॉनिक स्थिति के उच्च-स्तर वाले रो-कंपन स्तरों के लिए तेजी से विकिरण रहित संक्रमण; और | *निम्न इलेक्ट्रॉनिक स्थिति के उच्च-स्तर वाले रो-कंपन स्तरों के लिए तेजी से विकिरण रहित संक्रमण; और | ||
* विभिन्न विखंडन चैनलों के माध्यम से आयन के बाद के विभिन्न टुकड़ों में पृथक्करण। | * विभिन्न विखंडन चैनलों के माध्यम से आयन के बाद के विभिन्न टुकड़ों में पृथक्करण। | ||
शॉर्ट पल्स प्रेरित आणविक विखंडन का उपयोग उच्च प्रदर्शन द्रव्यमान स्पेक्ट्रोस्कोपी के लिए आयन स्रोत के रूप में किया जा सकता है। शॉर्ट पल्स आधारित स्रोत द्वारा प्रदान की गई चयनात्मकता पारंपरिक इलेक्ट्रॉन आयनीकरण आधारित स्रोतों का उपयोग करते समय अपेक्षा से | शॉर्ट पल्स प्रेरित आणविक विखंडन का उपयोग उच्च प्रदर्शन द्रव्यमान स्पेक्ट्रोस्कोपी के लिए आयन स्रोत के रूप में किया जा सकता है। शॉर्ट पल्स आधारित स्रोत द्वारा प्रदान की गई चयनात्मकता पारंपरिक इलेक्ट्रॉन आयनीकरण आधारित स्रोतों का उपयोग करते समय अपेक्षा से अच्छा होती है, विशेष रूप से जब ऑप्टिकल आइसोमर्स की पहचान की आवश्यकता होती है।<ref>{{cite journal|doi=10.1007/s00340-008-3038-y|title=अल्ट्रा-फास्ट लेजर दालें अत्यधिक चुनिंदा द्रव्यमान स्पेक्ट्रोस्कोपी के लिए आयन स्रोत प्रदान करती हैं|journal=Applied Physics B|volume=91|issue=3–4|pages=579|year=2008 |last1=Mehdi Sharifi |first1=S. |last2=Talebpour |first2=A. |last3=Chin |first3=S. L.| bibcode=2008ApPhB..91..579M| s2cid=122546433}}</ref><ref name="PengPuskas2012">{{cite journal |last1=Peng |first1=Jiahui |last2=Puskas |first2=Noah |last3=Corkum |first3=Paul B. |last4=Rayner |first4=David M.|last5=Loboda |first5=Alexandre V. |title=उच्च दबाव गैस चरण फेमटोसेकंड लेजर आयनीकरण मास स्पेक्ट्रोमेट्री|journal=Analytical Chemistry |volume=84 |issue=13 |date=2012 |pages=5633–5640 |issn=0003-2700 |doi=10.1021/ac300743k|pmid=22670784|s2cid=10780362 |url=https://nrc-publications.canada.ca/eng/view/accepted/?id=8c0691b7-362f-4e8b-bc8f-39e7fc7b6c62 }}</ref> | ||
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== हदबंदी - भेद == | == हदबंदी - भेद == | ||
पदार्थ अनिवार्य रूप से आयनों का उत्पादन किए बिना [[पृथक्करण (रसायन विज्ञान)]] कर सकता है। उदाहरण के रूप में, टेबल शुगर के अणु पानी में अलग हो जाते हैं (चीनी घुल जाती है) लेकिन बरकरार तटस्थ संस्थाओं के रूप में उपस्थित होती है। अन्य सूक्ष्म घटना [[सोडियम क्लोराइड]] (टेबल सॉल्ट) का सोडियम और क्लोरीन आयनों में पृथक्करण है। यद्यपि यह आयनीकरण के स्थितियों के रूप में प्रतीत हो सकता है, वास्तव में क्रिस्टल जाली के अन्दर आयन पहले से उपस्थित हैं। जब नमक का वियोजन होता है, तो इसके संघटक आयन बस पानी के अणुओं से घिरे होते हैं और उनके प्रभाव दिखाई देते हैं (जैसे समाधान [[इलेक्ट्रोलाइट]] | पदार्थ अनिवार्य रूप से आयनों का उत्पादन किए बिना [[पृथक्करण (रसायन विज्ञान)]] कर सकता है। उदाहरण के रूप में, टेबल शुगर के अणु पानी में अलग हो जाते हैं (चीनी घुल जाती है) लेकिन बरकरार तटस्थ संस्थाओं के रूप में उपस्थित होती है। अन्य सूक्ष्म घटना [[सोडियम क्लोराइड]] (टेबल सॉल्ट) का सोडियम और क्लोरीन आयनों में पृथक्करण है। यद्यपि यह आयनीकरण के स्थितियों के रूप में प्रतीत हो सकता है, वास्तव में क्रिस्टल जाली के अन्दर आयन पहले से उपस्थित हैं। जब नमक का वियोजन होता है, तो इसके संघटक आयन बस पानी के अणुओं से घिरे होते हैं और उनके प्रभाव दिखाई देते हैं (जैसे समाधान [[इलेक्ट्रोलाइट]] हो जाता है)। यद्यपि, इलेक्ट्रॉनों का कोई स्थानांतरण या विस्थापन नहीं होता है। | ||
== यह भी देखें == | == यह भी देखें == | ||
Revision as of 00:48, 4 April 2023
आयनीकरण (या आयनीकरण) वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा परमाणु या अणु, अधिकांशतः अन्य रासायनिक परिवर्तनों के संयोजन के साथ, इलेक्ट्रॉन को प्राप्त या खो कर नकारात्मक या सकारात्मक विद्युत आवेश प्राप्त करता है। परिणामी विद्युत आवेशित परमाणु या अणु को आयन कहा जाता है। उप-परमाणु कणों के साथ टकराव, अन्य परमाणुओं, अणुओं और आयनों के साथ टकराव या विद्युत चुम्बकीय विकिरण के साथ बातचीत के बाद आयनीकरण इलेक्ट्रॉन के हानि का परिणाम हो सकता है। हेटेरोलिटिक बॉन्ड क्लीवेज और हेटेरोलिटिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप आयन जोड़े बन सकते हैं। आयनीकरण आंतरिक रूपांतरण प्रक्रिया द्वारा रेडियोधर्मी क्षय के माध्यम से हो सकता है, जिसमें उत्तेजित नाभिक अपनी ऊर्जा को आंतरिक खोल इलेक्ट्रॉन में से एक में स्थानांतरित कर देता है जिससे इसे बाहर निकाल दिया जाता है।
उपयोग करता है
गैस आयनीकरण के हर दिन के उदाहरण हैं जैसे कि फ्लोरोसेंट लैंप या अन्य विद्युत डिस्चार्ज लैंप के अन्दर इसका उपयोग गीजर-मुलर काउंटर या आयनीकरण कक्ष जैसे विकिरण डिटेक्टरों में भी किया जाता है। मौलिक विज्ञान (जैसे, मास स्पेक्ट्रोमेट्री) और उद्योग (जैसे, विकिरण चिकित्सा) में विभिन्न प्रकार के उपकरणों में आयनीकरण प्रक्रिया का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
आयनों का उत्पादन
नकारात्मक रूप से आवेशित आयन तब उत्पन्न होते हैं जब मुक्त इलेक्ट्रॉन परमाणु से टकराता है और बाद में किसी भी अतिरिक्त ऊर्जा को छोड़ते हुए विद्युत संभावित अवरोध के अंदर फंस जाता है। प्रक्रिया को इलेक्ट्रॉन कैप्चर आयनीकरण के रूप में जाना जाता है।
आवेशित कणों (जैसे आयन, इलेक्ट्रॉन या पॉज़िट्रॉन) या फोटॉन के साथ टकराव में बाध्य इलेक्ट्रॉन को ऊर्जा की मात्रा स्थानांतरित करके सकारात्मक रूप से आवेशित आयन उत्पन्न होते हैं। आवश्यक ऊर्जा की शेष राशि को आयनीकरण क्षमता के रूप में जाना जाता है। इस तरह के टकरावों का अध्ययन कुछ शरीर प्रणाली | फ्यू-बॉडी समस्या के संबंध में मूलभूत महत्व का है, जो भौतिकी में प्रमुख अनसुलझी समस्याओं में से एक है। कीनेमेटिकली पूर्ण प्रयोग,[1] चूंकि ऐसे प्रयोग जिनमें सभी टकराव के अंशों (बिखरे हुए प्रक्षेप्य, पीछे हटने वाले लक्ष्य-आयन, और उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन) का पूर्ण संवेग सदिश न