电荷转移

 Charge Transfer

　　或称为电荷交换，简称荷转。正离子与中性原子碰撞时发生的电荷转移过程。这时，正离子将俘获原子中的一个价电子而成为原子；原子则因失去一个价电子而成为正离子。
　　荷转过程属于第二类非弹性碰撞过程。在碰撞中，碰撞粒子的势能从一方转移到另一方。
　　例如，氖原子和氩原子间的荷转过程可表示为

Ne⁺+Ar─→Ne+Ar⁺+ΔE，

式中Ne、Ne⁺和Ar、Ar⁺分别代表氖和氩的原子、正离子；ΔE等于两个粒子的势能之差,当它们均处于基态时，ΔE就等于两者电离能之差。由于Ne的电离能大于Ar的电离能,ΔE为正值。这表示荷转过程中要释放多余的势能,释放的能量可以转化为碰撞粒子的动能，或使其激发；如果碰撞粒子是分子，还可以使分子离解。
　　也可能发生上述过程的逆过程

Ar⁺+Ne─→Ar+Ne⁺+ΔE,

这时ΔE为负值，它表示：要使荷转能够发生，需从碰撞粒子的动能中获得势能，这就要求粒子在碰撞前具有的动能超过两者的电离能的差值。
　　可以用量子力学的方法计算荷转几率，它依赖于碰撞粒子两者的势能之差。差值越小,几率越大,越容易发生荷转。当参与碰撞的离子和原子属于同一元素时，发生荷转的几率最大，这种荷转称为共振电荷转移。
　　荷转是气体放电中形成离子及中和离子的基本过程之一，在放电中起重要作用。利用荷转可产生快原子束。当正离子在电场中被加速通过气态原子时，由于荷转而成为快原子，原先的原子则成为慢离子。在受控聚变的研究中，测量荷转产生的快原子的能谱，可推算荷转前离子的温度。

 

 

电荷转移