Techniklexikon

Feldionisation

Atom- und MolekülphysikPlasmaphysik, Magnetohydrodynamik, 1) Feldemission von Ionen aus Festkörpern. Die sich in einem elektrischen Feld in der Nähe von Elektrodenspitzen ausbildenden hohen Feldstärken können zu einer Feldemission von Ionen führen. Der Effekt wird z.B. in Ionenquellen für Metallstrahlen und im Feldionenmikroskop ausgenutzt.

2) Spezielle Methode der Ionisation neutraler Atome oder Moleküle. Der Mechanismus der Feldionisation ist schematisch in der Abbildung dargestellt. Das Potential eines Aussenelektrons im Feld des Atomkerns ist gestrichelt gezeichnet. Durch ein konstantes elektrisches Feld wird der Potentialverlauf gemäss der Abb. derart verändert, dass ursprünglich gebundene Elektronen die Potentialbarriere überwinden oder durchtunneln können. Der Mechanismus ist besonders effizient bei Atomen oder Molekülen mit hoher Hauptquantenzahl, nahe der Ionisationsgrenze. Z.B. für Rydberg-Atome liegen die kritischen Feldstärken oft nur im Bereich einiger V / cm. Die Methode wird auch zur Spektroskopie hoch angeregter Zustände eingesetzt. Dabei wird ausgenutzt, dass die kritische Feldstärke der Feldionisation von den Quantenzahlen des entsprechenden Zustandes abhängt.

Feldionisation: Potentialverlauf bei der Feldionisation eines Atoms oder Moleküls.