Физическая энциклопедия - перезарядка ионов

взаимодействие положит. ионов с нейтр. атомами (молекулами) или поверхностью тв. тела, сопровождающееся обменом эл-нами между взаимодействующими ч-цами. П. п. в газах и жидкостях происходит по схеме А++ВВ°+АВ°+В+ (верхние индексы указывают заряд ч-цы). Если при П. и. внутр. энергия системы взаимодействующих ч-ц не меняется, П. и. наз. резонансной. Таким процессом явл., напр., обмен эл-ном между атомарным ионом и атомом того же элемента (или между мол. ионом и молекулой того же в-ва). Вероятность П. и., определяемая её эфф. поперечным сечением, зависит от рода ч-ц А и В и скорости их относит.

движения, а также от параметра aDE/hv (a размер ионизуемой ч-цы, DЕ изменение внутр. энергии, v относит. скорость ч-ц). При уменьшении v сечение П. п. сильно уменьшается для нерезонансной П. и. (когда aDE/hv-> 1) и монотонно возрастает для резонансной.

Типичный пример перезарядка протонов на атомарном и мол. водороде (рис.). Процессы П. и. могут играть существ. роль в балансе ч-ц высокотемпературной плазмы. Эфф. сечения перезарядки ионов водорода (протонов) в атомном (резонансная перезарядка) и молекулярном (нерезонансная перезарядка) водороде; v относит. скорости сталкивающихся ч-ц.

Возможна также резонансная П. и. с образованием нейтр. атома (молекулы) не в основном состоянии, а в возбуждённом состоянии, когда эл-н захватывается на один из свободных верхних уровней энергии. П. и. вблизи поверхности металла (с захватом эл-на ионом из металла) происходит аналогично П. и. в газах. Особый вид П. и.захват двух эл-нов с образованием отрицат.

иона возможен для положит. атомарных или мол. ионов газов, для к-рых характерно сродство к электрону. Осн. роль в механизме П. и. играет туннельный эффект. П. и. широко используется в разл. вариантах активной и пассивной диагностики плазмы. (см. ИОНИЗАЦИЯ, СТОЛКНОВЕНИЯ АТОМНЫЕ),. .