광이온화
광자와 원자 또는 분자의 상호 작용으로 이온이 형성되는 물리적 과정
광이온화(Photoionization)는 광자와 원자 또는 분자의 상호 작용으로 이온이 형성되는 물리적 과정이다.
단면 편집
광자와 원자 또는 분자 사이의 모든 상호작용이 광이온화로 이어지는 것은 아니다. 광이온화 확률은 종의 광이온화 단면적, 즉 가상 단면적으로 개념화된 이온화 사건의 확률과 관련된다. 이 단면적은 광자의 에너지(파수에 비례)와 고려되는 종에 따라 달라진다. 즉, 분자 종의 구조에 따라 달라진다. 분자의 경우, 바닥 상태 분자와 표적 이온 사이의 프랭크-콘돈(Franck-Condon) 인자를 조사하여 광이온화 단면적을 추정할 수 있다. 이는 QChem과 같은 양자 화학 소프트웨어를 사용하여 분자의 진동 및 관련 양이온(이온화 후)을 계산하여 초기화할 수 있다. 이온화 임계값보다 낮은 광자 에너지의 경우 광이온화 단면적은 0에 가깝다. 그러나 펄스 레이저의 개발로 일련의 여기와 이완을 통해 다광자 이온화가 발생할 수 있는 극도로 강렬하고 응집성 있는 빛을 생성하는 것이 가능해졌다. 훨씬 더 높은 강도(적외선 또는 가시광선의 약 1015~1016W/cm2)에서는 장벽 억제 이온화 및 재산란 이온화와 같은 비교란 현상이 관찰된다.