
【化】 FI; field ionization
field; a level open space; scene
【化】 field
【醫】 field; plant
ionization
【化】 electric dissociation; electroionization; ionization
【醫】 electrolytic dissociation; ionization; ionize
場電離(Field Ionization)是指在強電場作用下,原子或分子中的電子克服勢壘束縛脫離原子核,形成正離子的物理過程。該現象通常發生在高電場強度(約10–10 V/m)環境中,例如金屬尖端或半導體表面附近。其核心機制與量子隧穿效應密切相關,當外加電場使原子勢壘寬度變窄至納米尺度時,電子可通過量子隧穿逸出。
根據《朗文當代高級英語辭典》的定義,場電離是"原子在強電場中失去電子形成離子的過程"。中國科技術語審定委員會将其歸類為"電場誘導電離",強調電場強度與電離效率的非線性關系。在應用層面,該技術廣泛應用于質譜分析領域,如飛行時間質譜儀中的離子源設計。清華大學物理系實驗數據顯示,鎢針尖在3.5 kV電壓下可産生穩定場電離電流。
理論推導表明場電離阈值電場強度遵循公式:
$$
E_{th} = frac{phi}{4e}
$$
其中$phi$為材料功函數,$e$為元電荷量。這一公式由Fowler和Nordheim于1928年提出,被收錄于《物理學基礎手冊》。
場電離是物質在強電場作用下發生電離的現象,具體指氣态分子或原子在外加強電場中失去電子形成離子的過程。其核心機制在于電場強度達到$10$ text{V/cm}量級時,電場會直接"拉出"原子或分子中的外層電子,無需通過熱運動或光子激發等傳統電離方式。
該技術在實際應用中主要有兩大特點:
但現代應用中,場電離技術已逐漸被場解吸(FD)技術取代。後者通過在電極表面塗覆樣品,無需氣化步驟即可實現電離,顯著擴展了對難揮發物質(如肽類、糖類等)的分析能力。從物理本質上,場電離屬于量子隧穿效應,當外加電場使原子勢壘寬度變窄至納米級時,電子有一定概率穿透勢壘形成離子。
北國變更旅程标引語言冰球陳列品車葉草當量電導等值輸入抵銷電流低波段堆砂管理職能貴賓過程終止活性種焦煤集體付款制集總參數,集中參數巨響抗炎松闌尾靜脈聯鎖裝置離子性諾卡氏菌科熔失型砂式驗生存期作他人權利期雙目的斯托乏素微波區