İyon kaynağı

Kütle spektrometresi EI/CI iyon kaynağı

İyon kaynağı, atomik ve moleküler iyonlar oluşturan bir cihazdır. İyon kaynakları, kütle spektrometreleri, optik emisyon spektrometreleri, parçacık hızlandırıcılar, iyon implante ediciler ve iyon motorları için iyon oluşturmak üzere kullanılır.

Elektron iyonlaşması

Elektron iyonlaşma kaynağı şeması

Elektron iyonizasyonu, özellikle organik moleküller için kütle spektrometrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Elektron iyonlaşmasını üreten gaz fazı reaksiyonu aşağıdaki gibidir;

$\mathrm{M}+\mathrm{e}{\phantom{A}}^{-}⟶\mathrm{M}{\phantom{A}}^{+\bullet }+2\mathrm{e}{\phantom{A}}^{-}$

M: iyonize edilen atom veya moleküldür,

e^-: elektron

M⁺: ortaya çıkan iyon

Elektronlar, bir katot ve bir anot arasındaki bir ark deşarjı ile oluşturulabilir.

Bir elektron ışını iyon kaynağı (electron beam ion source-EBIS), atomları güçlü bir elektron ışınıyla bombardıman ederek yüksek yüklü iyonlar üretmek için atom fiziğinde kullanılır. Çalışma prensibi elektron ışını iyon tuzağı ile ortaktır.

Elektron yakalama iyonizasyonu

Elektron yakalama iyonizasyonu (Electron capture ionization-ECI), bir gaz fazı atomunun veya molekülünün, A ^{- •} şeklinde bir iyon oluşturmak için bir elektronun bağlanmasıyla iyonlaşmasıdır. Tepkime:

$\mathrm{A}+\mathrm{e}{\phantom{A}}^{-}\stackrel{\mathrm{M}}{\to }\mathrm{A}{\phantom{A}}^{-}$

ok üzerindeki M, enerji ve momentumu korumak için üçüncü bir cismin gerekli olduğunu belirtir (bu reaksiyonun molekülerliği üçtür).

Elektron yakalama, kimyasal iyonizasyonla bağlantılı olarak kullanılabilir.

Bazı gaz kromatografi sistemlerinde bir elektron yakalama detektörü kullanılır.