Γραμμική Πυκνότητα Ιονισμού

Η γραμμική πυκνότητα ιοντισμού είναι ο λόγος του αριθμού των ιονισμένων ατόμων (ή ατομικών ομάδων) που λαμβάνεται όταν διέρχεται από έναν όγκο φορτίου προς το συνολικό μήκος διαδρομής L = n/l όπου l είναι το μήκος του τμήματος τροχιάς στο οποίο λαμβάνει χώρα η διαδικασία ιονισμού. Για παράδειγμα, 40 A/cm² στην περίπτωση στατικής διαδικασίας πρωτογενούς ιονισμού ηλίου υπό διέγερση από κρούση ηλεκτρονίων, με σύντομο χρόνο πτήσης και χαμηλό κλάσμα μάζας ιόντων.

Η χρονική και χωρική εξάρτηση της γραμμικής πυκνότητας ιονισμού από τη διάρκεια της δέσμης νετρονίων, καθώς και ο σχηματισμός μιας δέσμης ιόντων σε ένα διαμαγνητικό υγρό σε ένα μαγνητικό πεδίο (φαινόμενο Keosayan), έχουν τεκμηριωθεί. Θεωρητικά, η γραμμική πυκνότητα και το γραμμικό ρεύμα ιονισμού σε μια δέσμη καθόδου που δημιουργείται από ένα εξωτερικό ηλεκτροστατικό πεδίο είναι ίσα, επομένως συχνά θεωρούνται ίσα σε μέγεθος. Αυτή η περίπτωση χρησιμοποιήθηκε ευρέως στη φυσική των υλικών για μεταλλογραφικές μελέτες Η γραμμική πυκνότητα ιονισμού θεωρείται ότι είναι ο λόγος του όγκου μιας ουσίας V που μετατρέπεται σε πλάσμα προς το μήκος διαδρομής l που διανύει το φορτίο κατά τη διάρκεια αυτής της χρονικής περιόδου: L = (V / t) × (1/v). Αλλά εκτός από αυτό, ο ιονισμός συμβαίνει στην περιοχή του πλάσματος, όπου βρίσκεται η δύναμη απώθησης των ηλεκτρονίων από το θετικό φορτίο των ιόντων, επομένως το ιονιστικό φορτίο "πηδά" προς τα πάνω και η απόσταση μεταξύ της τροχιάς φορτίου και της επιφάνειας του πλάσματος αυξάνεται ακόμη περισσότερο. Επομένως, η γραμμική πυκνότητα του τελικού ιονισμού είναι μεγαλύτερη. η μέγιστη πυκνότητα επιτυγχάνεται στο σημείο μετάβασης από ένα αδύναμο πεδίο σε ένα ισχυρό πεδίο και πίσω. Ανά μονάδα ταχύτητας, αυτή η μη γραμμική συμπεριφορά περιγράφεται από τη διαφορά μεταξύ της διαδρομής ενός παλμού στο πλάσμα και της διαδρομής ενός σωματιδίου ελεύθερης ενέργειας. ο συντελεστής αναλογικότητας μεταξύ αυτών των μεγεθών ονομάζεται μερικές φορές παράμετρος ιονισμού q, η οποία ποικίλλει από 1,4 x 10−7 cm2 erg έως 3,6 x 105 cm2. Κ.ε.ι. διαδραματίζουν σήμερα σημαντικό ρόλο στην επιστήμη, την τεχνολογία και τη βιομηχανία.