离子源

离子源是一种产生原子和分子离子的装置。 离子源用于为质谱仪、光发射光谱仪、粒子加速器、离子注入机和离子引擎形成离子。

电子电离广泛用于质谱，尤其是有机分子。

其中 M 是被电离的原子或分子，e − {\displaystyle {\ce {e-}}} 是电子，

电子可由阴极和阳极之间的电弧放电产生。

电子束离子源 (EBIS) 用于原子物理学，通过用强大的电子束轰击原子来产生高电荷离子。 其工作原理与电子束离子阱相同。

电子捕获电离 (ECI) 是气相原子或分子通过附着电子产生 A−• 形式的离子的电离。

其中箭头上的 M 表示要保存能量和动量，需要第三体（反应的分子数为三）。

电子捕获可以与化学电离结合使用。

电子捕获检测器用于某些气相色谱系统。

化学电离 (CI) 是一个比电子电离能量更低的过程，因为它涉及离子/分子反应而不是电子去除。 较低的能量会产生较少的碎片，并且通常会产生更简单的光谱。 典型的 CI 光谱具有易于识别的分子离子。

在 CI 实验中，离子是通过分析物与离子源中反应气的离子碰撞产生的。 一些常见的反应气包括：甲烷、氨和异丁烷。 在离子源内部，与分析物相比，反应气大量存在。 进入离子源的电子将优先电离反应气。 由此产生的与其他反应气分子的碰撞将产生电离等离子体。 通过与该等离子体反应形成分析物的正离子和负离子。

电荷交换电离（也称为电荷转移电离）是离子与原子或分子之间的气相反应，其中离子的电荷转移到中性物质。

化学电离是通过气相原子或分子与处于激发态的原子或分子反应形成离子。

其中 G 是激发态物质（由上标星号表示），M 是通过失去电子而电离形成自由基阳离子的物质（由上标加点表示）。

缔合电离是一种气相反应，其中两个原子或分子相互作用形成一个产物离子。 一种或两种相互作用的物质可能具有过剩的内能。

其中具有过剩内能的物质 A（用星号表示）与 B 相互作用形成离子 AB+。

潘宁电离是一种化学电离形式，涉及中性原子或分子之间的反应。 Penning 电离涉及气相激发态原子或分子 G* 与目标分子 M 之间的反应，导致形成自由基分子阳离子 M+.、一个电子 e− 和一个中性气体分子 G：

当目标分子的电离势低于激发态原子或分子的内能时，就会发生潘宁电离。

表面潘宁电离（也称为俄歇去激）是指激发态气体与体表面 S 的相互作用，导致电子释放。