
【化】 photoionization
light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【医】 light; phot-; photo-
ionization
【医】 ionization; ionize
光离子化(Photoionization)是指物质在吸收光子能量后发生电离的现象,其核心机制为原子或分子中的电子通过光致激发脱离束缚态形成自由电子与离子的过程。该术语在汉英词典中对应"photoionization",词源由希腊语"phōs"(光)与"ion"(离子)组合构成。
根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)定义,光离子化需满足光子能量(hν)大于等于物质的电离能(I),数学表达式为: $$ h u geq I $$ 其中h为普朗克常数,ν为光子频率。这一过程在质谱分析领域具有重要应用,美国国家标准与技术研究院(NIST)将其列为电离检测的关键技术之一。
在环境监测领域,光离子化检测器(PID)通过10.6 eV紫外光源实现挥发性有机物检测,中国环境监测总站将其纳入《空气和废气监测分析方法》标准体系。天体物理学研究显示,星际介质中90%的电离过程源自恒星辐射引发的光离子化效应,相关数据载于《天体物理学杂志》特刊。
英文对照术语:
光离子化(Photoionization)是指利用高能光子(如紫外光)将气体分子或原子电离成带电离子的物理过程,广泛应用于气体检测和分析领域。以下是详细解释:
电离条件
当气体分子的电离能低于入射光子的能量时,分子吸收光子后会发生电离,分裂为带正负电的离子和电子。例如,紫外光(如10.6 eV的真空紫外光)可电离大多数挥发性有机物(VOCs)。
检测机制
电离产生的离子在电场作用下向电极迁移,形成与气体浓度成正比的微弱电流,通过测量电流强度即可确定气体浓度。
环境监测
用于检测空气中ppb至ppm级的VOCs(如苯、甲醛),具有高灵敏度和实时性。
工业安全
在化工、石油等行业中监测有毒有害气体,保障作业安全。
分析仪器
作为气相色谱(GC)和质谱(MS)的关键部件,提升样品电离效率。
光离子化检测器(PID)包含紫外光源、电离腔、电极和信号处理电路,通过不同窗口材料(如氟化镁)和激发方式(直流/射频)适配多种气体检测需求。
如需更深入的技术细节或应用案例,可参考化工仪器网及重庆邮电大学相关研究。
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