Mật độ ion hóa tuyến tính

Mật độ ion hóa tuyến tính là tỷ lệ giữa số lượng nguyên tử bị ion hóa (hoặc nhóm nguyên tử) thu được khi truyền qua một thể tích điện tích trên tổng chiều dài đường đi L = n/l trong đó l là độ dài của phần quỹ đạo mà quá trình ion hóa xảy ra. Ví dụ, 40 A/cm2 trong trường hợp quá trình ion hóa sơ cấp của helium ở trạng thái tĩnh dưới sự kích thích bởi tác động của điện tử, với thời gian bay ngắn và phần khối lượng ion thấp.

Sự phụ thuộc về không gian và thời gian của mật độ ion hóa tuyến tính vào thời gian của chùm neutron, cũng như sự hình thành chùm ion trong chất lỏng nghịch từ trong từ trường (hiệu ứng Keosayan), đã được thiết lập. Về mặt lý thuyết, mật độ tuyến tính và dòng ion hóa tuyến tính trong chùm âm cực được tạo ra bởi một trường tĩnh điện bên ngoài là bằng nhau nên chúng thường được coi là có độ lớn bằng nhau. Trường hợp này được sử dụng rộng rãi trong vật lý vật liệu cho nghiên cứu kim loại.Mật độ ion hóa tuyến tính được coi là tỷ lệ giữa thể tích của chất V biến thành plasma với chiều dài đường đi l mà điện tích di chuyển trong khoảng thời gian này: L = (V/t) × (1/v ). Nhưng bên cạnh đó, quá trình ion hóa xảy ra ở vùng plasma, nơi có lực đẩy của các electron khỏi điện tích dương của các ion, do đó điện tích ion hóa “nhảy” lên trên và khoảng cách giữa quỹ đạo điện tích và bề mặt plasma càng tăng thêm. Do đó, mật độ tuyến tính của quá trình ion hóa cuối cùng lớn hơn; mật độ tối đa đạt được tại điểm chuyển từ trường yếu sang trường mạnh và ngược lại. Trên mỗi đơn vị vận tốc, hành vi phi tuyến này được mô tả bằng sự chênh lệch giữa đường đi của xung trong plasma và đường đi của hạt năng lượng tự do; hệ số tỷ lệ giữa các đại lượng này đôi khi được gọi là tham số ion hóa q, thay đổi từ 1,4 x 10−7 cm2 erg đến 3,6 x 105 cm2. K.e.i. hiện nay đóng vai trò quan trọng trong khoa học, công nghệ và công nghiệp.