
【化】 photoionization
light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【醫】 light; phot-; photo-
ionization
【醫】 ionization; ionize
光離子化(Photoionization)是指物質在吸收光子能量後發生電離的現象,其核心機制為原子或分子中的電子通過光緻激發脫離束縛态形成自由電子與離子的過程。該術語在漢英詞典中對應"photoionization",詞源由希臘語"phōs"(光)與"ion"(離子)組合構成。
根據國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)定義,光離子化需滿足光子能量(hν)大于等于物質的電離能(I),數學表達式為: $$ h u geq I $$ 其中h為普朗克常數,ν為光子頻率。這一過程在質譜分析領域具有重要應用,美國國家标準與技術研究院(NIST)将其列為電離檢測的關鍵技術之一。
在環境監測領域,光離子化檢測器(PID)通過10.6 eV紫外光源實現揮發性有機物檢測,中國環境監測總站将其納入《空氣和廢氣監測分析方法》标準體系。天體物理學研究顯示,星際介質中90%的電離過程源自恒星輻射引發的光離子化效應,相關數據載于《天體物理學雜志》特刊。
英文對照術語:
光離子化(Photoionization)是指利用高能光子(如紫外光)将氣體分子或原子電離成帶電離子的物理過程,廣泛應用于氣體檢測和分析領域。以下是詳細解釋:
電離條件
當氣體分子的電離能低于入射光子的能量時,分子吸收光子後會發生電離,分裂為帶正負電的離子和電子。例如,紫外光(如10.6 eV的真空紫外光)可電離大多數揮發性有機物(VOCs)。
檢測機制
電離産生的離子在電場作用下向電極遷移,形成與氣體濃度成正比的微弱電流,通過測量電流強度即可确定氣體濃度。
環境監測
用于檢測空氣中ppb至ppm級的VOCs(如苯、甲醛),具有高靈敏度和實時性。
工業安全
在化工、石油等行業中監測有毒有害氣體,保障作業安全。
分析儀器
作為氣相色譜(GC)和質譜(MS)的關鍵部件,提升樣品電離效率。
光離子化檢測器(PID)包含紫外光源、電離腔、電極和信號處理電路,通過不同窗口材料(如氟化鎂)和激發方式(直流/射頻)適配多種氣體檢測需求。
如需更深入的技術細節或應用案例,可參考化工儀器網及重慶郵電大學相關研究。
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