离子平均寿命英文解释翻译、离子平均寿命的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【机】 ion mean life

分词翻译：

离子的英语翻译：

ion
【化】 ion
【医】 ion

平均寿命的英语翻译：

【计】 average life; mean life
【化】 average life; averagelife period; mean life; mean lifetime
【医】 average life; mean life
【经】 average life

专业解析

在汉英词典视角下，“离子平均寿命”（Ion Mean Lifetime）指特定离子在特定环境（如气相、溶液离子体）中从生成到发生反应或衰变而消失所经历的平均时间长度。这是一个统计平均值，反映离子稳定性的关键参数，广泛应用于化学动力学、质谱分析离子体物理等领域。

核心概念解析：

定义与物理意义：
- 离子平均寿命（τ）是指一群相同类型的离子，在特定条件下，其存在时间的算术平均值。它直接关联于离子消失（如解离、复合、中和、反应）的速率常数（k）。对于一级反应动力学（最常见），两者关系为：
  $$
  
  tau = frac{1}{k}
  
  $$
  
  即平均寿命是反应速率常数的倒数。速率常数越大（反应越快），平均寿命越短。
测量与重要性：
- 在质谱学中，离子平均寿命至关重要。质谱仪（尤其是需要时间进行质量分析的仪器，如飞行时间质谱TOF、离子阱质谱）要求被测离子在分析器内有足够长的寿命（通常在微秒至毫秒量级）以完成检测。寿命过短的离子（如亚稳离子）可能在到达检测器前就发生碎裂，影响谱图解析和物质鉴定。实验上可通过改变离子从产生到检测的时间间隔来测量其寿命分布并计算平均值。
- 在等离子体物理中，离子平均寿命影响等离子体的密度、维持及能量平衡。它决定了离子在等离子体中存续的时间，影响其参与碰撞、扩散和输运过程的程度。
- 在溶液化学中，溶剂化离子的寿命与其溶剂化结构的稳定性、离子对形成/解离速率以及参与化学反应的能力密切相关。
影响因素：
- 离子自身结构：高内能的激发态离子通常比基态离子寿命短。
- 环境条件：
  - 温度：温度升高通常加快反应速率，缩短离子寿命。
  - 压力/浓度：高气压或高浓度增加碰撞频率，可能加速导致离子消失的反应（如离子-分子反应、复合）。
  - 电场/磁场：强场可能影响离子的运动轨迹和稳定性，从而影响其可观测寿命。
  - 溶剂性质：在溶液中，溶剂的极性、粘度、介电常数等影响离子稳定性及反应速率。

权威参考来源：

国际纯粹与应用化学联合会 (IUPAC)：作为化学术语全球最高权威，IUPAC的《物理化学术语汇编》(Compendium of Chemical Terminology, Gold Book) 对“寿命 (lifetime)”及相关的动力学参数有明确定义和解释，适用于离子平均寿命的理解。 (来源： IUPAC Gold Book - Lifetime, Rate Coefficient)
美国国家标准与技术研究院 (NIST)：NIST的化学动力学数据库和原子分子物理数据项目提供大量实验测量的离子反应速率常数，这些数据可直接用于计算特定离子的平均寿命。其在线资源是科研和工程应用的重要参考。(来源： NIST Chemical Kinetics Database)
质谱学教科书与综述文献：权威教材如《Mass Spectrometry: Principles and Applications》(Hoffmann, Stroobant) 等，详细阐述离子寿命在质谱仪器设计、离子源化学和碎裂机理中的核心作用。相关领域的经典综述文章也是理解该概念深度应用的关键资料。

理解离子平均寿命对于预测和控制涉及离子的物理化学过程（如分析仪器的设计优化离子体反应器的效率评估、溶液反应速率的计算）具有基础性意义。

网络扩展解释

离子平均寿命是物理学和化学中用于描述离子在特定状态下存在时间的统计平均值，具体解释如下：

一、基本定义

离子平均寿命指带电粒子（离子）从产生到发生衰变、转化或跃迁至其他状态所经历的平均时间。例如：

放射性同位素离子衰变为其他粒子
激发态离子退激回到基态
不稳定离子发生化学分解

二、数学表达

在指数衰变体系中，平均寿命（$tau$）与半衰期（$T{1/2}$）的关系为： $$ tau = frac{T{1/2}}{ln2} approx 1.443 times T_{1/2} $$ 该公式表明，平均寿命是半衰期的约1.443倍。

三、应用领域

核物理：计算放射性同位素衰变速率
光谱分析：研究激发态离子能级稳定性
等离子体研究：评估电离气体中离子的存续时间

四、重要特性

不同离子的平均寿命差异显著，例如：

稳定离子：理论上寿命无限长（如Na⁺）
短寿命离子：μ子离子仅存在$2.2 times 10^{-6}$秒
特殊体系：某些核异构体离子寿命可达数年

注：更详细的计算方法和具体实验数据可参考核物理教材或专业文献。