Словарь и короткий справочник физической терминологии (стр. 22 )

Световой пробой). Фотоионизация иг­рает существ. роль, напр., в процессах И. верхних слоев атмосферы, в обра­зовании стримеров при электрич. про­бое газа.

И. атомов и молекул газа под дей­ствием сильных электрич. полей (~107 —108 В*см-1), наз. автоиони­зацией, используется в ионном проек­торе и электронном проекторе.

Ионизованные газы и жидкости об­ладают электропроводностью, что, с одной стороны, лежит в основе их разл. применений, а с другой — даёт возможность измерять степень И. этих сред, т. е. отношение концентра­ции заряж. ч-ц в них к исходной кон­центрации нейтр. ч-ц.

Процессом, обратным И., явл. ре­комбинация ионов и эл-нов — обра­зование из них нейтр. атомов и моле­кул. Защищённый от внеш. воздейст­вий газ при обычных темп-pax в ре­зультате рекомбинации очень быстро переходит в состояние, в к-ром сте­пень его И. пренебрежимо мала. По­этому поддержание заметной И. в газе возможно лишь при действии внеш. ионизатора (потоки ч-ц, фотонов, на­гревание до высокой темп-ры). При повышении степени И. ионизов. газ превращается в плазму, резко отличающуюся по своим св-вам от газа нейтр. ч-ц.

жидких р-ров сос­тоит в том, что в них молекулы раст­ворённого в-ва распадаются на ионы уже в самом процессе растворения без всякого внеш. ионизатора, за счёт вз-ствия с молекулами растворителя. Вз-ствие между молекулами приводит к самопроизвольной И. и в нек-рых чистых жидкостях (вода, спирты, ки­слоты). Этот дополнит. механизм И. в жидкостях наз. электролити­ческой диссоциацией.

Ионизация в твёрдом теле — про­цесс превращения атомов тв. тела в заряж. ионы, связанный с переходом эл-нов из валентной зоны кристалла в проводимости зону. W в тв. теле имеет величину порядка ширины запрещённой зоны оg (см. также Твёрдое тело). В кристаллах с узкой запрещённой зоной эл-ны могут при­обретать W за счёт энергии тепловых колебаний атомов (термическая И.); при фотоионизации необходимые энергии сообщаются эл-нам проходя­щими через тв. тело (или поглощае­мыми в нём) фотонами. И. происходит также, когда через тело проходит поток заряженных (эл-ны, протоны) или нейтральных (нейтроны) ч-ц.

Особый интерес представляет И. в сильном электрич. поле, наложенном на тв. тело. В таком поле эл-ны в зоне проводимости могут приобрести ки­нетич. энергии, большие, чем оg, и «выбивать» эл-ны из валентной зоны (т. н. ударная И.). При этом в валентной зоне образуются дырки, а в зоне проводимости вместо каждого «быстрого» эл-на появляются два «мед­ленных», к-рые, ускоряясь в поле,

могут также стать «быстрыми» и выз­вать И. Вероятность ударной И. воз­растает с ростом напряжённости элек­трич. поля. При нек-рой критич. на­пряжённости ударная И. приводит к резкому увеличению плотности тока, т. е. к электрич. пробою тв. тела (см. Пробой диэлектриков).

• , Электрический ток в газе. Установившийся ток, М., 1971; Электронные и ионные столкновения, пер. с англ., М., 1958; Э н г е л ь А., Ионизованные газы, пер. с англ., М., 1959; , Ионизация при столкновениях ионов с атомами, «УФН», 1959, т. 68, в. 3; В и л е с о в Ф. И., Фотоионизация газов и паров вакуумным ультрафиолетовым излу­чением, там же, 1963, т. 81, в. 4.

ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, потоки ч-ц и эл.-магн. квантов, вз-ствие к-рых со средой приводит к ионизации её атомов и молекул. И. и. явл. рентгеновское и γ-излучение, потоки α-частиц, эл-нов, позитронов, протонов, нейтронов.

Заряж. ч-цы ионизуют среду не­посредственно при столкновениях с её атомами и молекулами (первичная ионизация). Выбиваемые при этом эл-ны, если они обладают достаточно большой энергией, также могут иони­зовать (вторичная ионизация). В слу­чае быстрых нейтронов ионизация обу­словлена ядрами отдачи или др. ч-цами, возникающими при вз-ствии нейтронов со средой. Ионизация фото­нами рентгеновского и γ-излучений может быть непосредственной — пер­вичной (фотоионизация), а также, в большей степени, вторичной — обус­ловленной эл-нами, образующимися при вз-ствии фотонов с в-вом (см., напр., Гамма-излучение, Комптона эффект).

• ГОСТ 15484—74. Ионизирующие излуче­ния, М., 1974.

.

ИОННАЯ СВЯЗЬ (электровалентная связь), химическая связь, обусловлен­ная переносом валентных эл-нов с одного атома на другой (образовани­ем положит. и отрицат. ионов) и электростатическим (кулоновским) вз-ствием между ними. Характерна для соединений металлов с наиб. ти­пичными неметаллами, напр. для мо­лекулы NaCl и соответствующего ион­ного кристалла. См. Межатомное взаимодействие.

.

ИОННАЯ ЭМИССИЯ, испускание по­ложит. и отрицат. ионов поверхно­стью тв. тела (э м и т т е р а) под воздействием теплового возбуждения (термоионная эмиссия), или облучения поверхности потоком ч-ц (ионно-ионная и электронно-ионная эмиссии), или фотонов (фотодесорбция). При облучении поверх­ности тел мощными импульсами ла­зерного излучения также наблюда­ется И. э., к-рая имеет более сложный хар-р и может быть объяснена как оптическим, так и тепловым возбужде­нием поверхностных атомов. И. э. ис­пользуется в разл. приборах для ис­следований св-в и состава поверхно­сти тв. тел.

230

• , , Эмиссионная электроника, М., 1966; , , По­верхностная ионизация, М., 1969.

.

ИОННОЕ ВНЕДРЕНИЕ (ионное леги­рование, ионная имплантация), введе­ние посторонних атомов внутрь тв. тела бомбардировкой его поверхно­сти ионами. Ср. глубина проникнове­ния ионов в мишень тем больше, чем больше энергия ионов (ноны с энер­гиями ои~10—100 кэВ проникают на глубину 0,01—1 мкм). При бомбарди­ровке монокристаллов глубина про­никновения ч-ц вдоль определ. кристаллографич. осей может быть во много раз больше, чем в др. направле­ниях (каналирование частиц). При интенсивной бомбардировке И. в. пре­пятствует катодное распыление мише­ни, а также диффузия внедрённых ионов к поверхности и их вы­деление с поверхности (ионно-ионная эмиссия). Существует макси­мально возможная концентрация вне­дрённых ионов, к-рая зависит от хим. природы иона и мишени, а также от темп-ры мишени. И. в. позволяет вводить в полупроводниковые материа­ла точно дозированные кол-ва почти любых хим. элементов.

ИОННО-ЗВУКОВЫЕ КОЛЕБАНИЯ, низкочастотные акустические про­дольные волны, распространяющиеся в плазме с независящей от частоты скоростью

где Z —

заряд ионов, Те и Тi — темп-ры эл-нов и ионов, γе и γi — отношения уд. теплоёмкостей электронного и ион­ного газов. И.-з. к. слабо затухают лишь в случае бесстолкновительной (частота колебаний много больше ча­стоты столкновений) и неизотермиче­ской (Te>>Ti) плазмы. При выполне­нии этих условий инерция среды опре­деляется ионами, а упругая возвра­щающая сила — давлением электрон­ного газа. Если условие Те>>Тi не выполнено (напр., Tе≈Тi, изотермич. плазма), то волна не распростра­няется вследствие сильного Ландау затухания.

• См.  лит.  при  ст.  Плазма.

.

ИОННО-ИОННАЯ ЭМИССИЯ, ис­пускание ионов (вторичных) поверх­ностью тв. тела при облучении её по­током ионов (первичных). В составе вторичных ионов наблюдаются отра­жённые первичные ионы, изменившие при отражении знак заряда (конверсия ионов), а также ионы примесных в-в облучаемой мишени. Количеств. хар-ка И.-и. э.— коэфф. И.-и. э., равный отношению потоков вторичных ионов к первичным. Его величина зависит от материала и темп-ры мишени, её хим. состава, кинетич. энергии и угла падения первич. ионов.

• См.  лит.  при ст.  Ионная  эмиссия.

.

ИОННО-ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИС­СИЯ, испускание эл-нов поверхностью тв. тела в вакуум при бомбардировке поверхности ионами. Коэфф. И.-э. э. γ равен отношению числа эмиттированных эл-нов nе к числу падающих на поверхность ионов ni. -э. э. характерно отсутствие энергетич. по­рога. Для медленных ионов γ прак­тически не зависит от их энергии оi и массы mi, но зависит от их заряда (для однозарядных ионов γ~0,2—0,3, для многозарядных γ может превы­шать единицу). И.-э. э. зависит также от энергий ионизации и возбуждения ионов и от работы выхода в-ва мишени. Когда скорость ионов vi достигает (6—7) 106 см/с, хар-р И.-э. э. резко изменяется (для диэлектриков при меньших энергиях). Вначале γ растёт пропорц. оi, затем как √оi, при vi~108 —109 см/с достигается мак­симум, после чего начинается спад. Энергетич. спектр эмиттированных эл-нов имеет максимум при энергиях оi~1—3 эВ, положение к-рого не зависит от оi.

Если к поверхности твёрдого тела подходит медленный ион, то эл-н тв. тела может перейти к иону и нейтра­лизовать его. Такой переход сопро­вождается выделением энергии, и часть эл-нов, получивших её, может покинуть тело. При бомбардировке быстрыми ионами происходит интен­сивный электронный обмен, при к-ром эл-н может перейти из валентной зоны в зону проводимости, а затем и в ва­куум.

• , , Возбуждение электронов в твердых телах сравнительно медленными атомными частицами, «УФН», 1967, т. 92, в. 1, с. 105.

ИОННЫЕ КРИСТАЛЛЫ, кристаллы с ионным (электростатическим) хар-ром связи между атомами. И. к. могут состоять как из одноатомных, так и многоатомных ионов. к. первого типа — кристаллы галогенидов щелочных и щёлочноземельных металлов, образованные положитель­но заряж. ионами металла и отрица­тельно заряж. ионами галогена (NaCl, CsCl, CaF2). к. второго типа — нитраты, сульфаты, фосфаты и др. соли металлов, где отрицат. ионы кислотных остатков состоят из неск. атомов. К И. к. относят также силикаты, в к-рых кремнекислородные радикалы SiO4 образуют цепи, слои или трёхмерный каркас, внутри ра­дикалов атомы связаны ковалентной связью (см. Межатомное взаимодейст­вие).