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Erzeugung geladener Teilchen aus neutralen Atome oder Molekülen durch Abtrennung oder Anlagerung von Elektronen. Zur Abtrennung von Elektronen muss eine Ionisationsenergie Ei zugeführt werden, die der Bindungsenergie des Elektrons entspricht. Stossionisation erfolgt beim Zusammenstoss mit freien Elektronen oder anderen Teilchen, deren kinetische Energie grösser als die erforderliche Ionisationsenergie ist. Photoionisation durch elektromagnetische Strahlung mit der Frequenz v tritt auf, wenn die Energie E=hv der Strahlungsquanten Ei überschreitet. Bei der thermischen Ionisation wird den gebundenen Elektronen die erforderliche kinetische Energie durch Erhitzen zugeführt. Die Ionisation der Luftmoleküle in der Atmosphäre erfolgt im wesentlichen durch die kosmische Strahlung, die Strahlung radioaktiver Elemente über dem Festland in Bodennähe und durch kurzwellige solare Strahlung in der oberen Atmosphäre. Daneben kommt es zur Ionisation in starken elektrischen Feldern bei lokaler Erhöhung der Feldstärke (Koronaentladung) und in der Umgebung intensiver elektrischer Entladungen. Die verschiedenen ionisierenden Prozesse in der Atmosphäre variieren mit dem Sonnenstand, der geographischen Breite und der Höhe. Sie erzeugen somit eine zeitlich und räumlich variable Ionenverteilung in der Atmosphäre. |
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