Zum Inhalt springen

Penning-Ionisation

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie

Die Penning-Ionisation (auch Penning-Effekt genannt) ist eine spezielle Form der Chemoionisation, das heißt einer Übertragung von Anregungsenergie bei Teilchenzusammenstößen. Der Effekt ist nach dem niederländischen Physiker Frans Michel Penning benannt, der ihn im Jahr 1927 beschrieb.<ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref>

Mechanismus

Treten in einem Gasgemisch angeregte Atome einer Teilchensorte <math>G</math> auf, deren Anregungsenergie größer ist als die Ionisierungsenergie der zweiten Teilchensorte <math>M</math>, dann kann bei einem Zusammenstoß die Anregungsenergie von <math>G</math> derart auf M übertragen werden, dass <math>M</math> ionisiert wird. Der Mechanismus ist noch nicht völlig aufgedeckt. Eine Erklärung wäre jedoch die Bildung einer Zwischenstufe:<ref>Manfred von Ardenne (Hrsg.): Effekte der Physik und ihre Anwendungen. Harri Deutsch Verlag, 2005, ISBN 3-8171-1682-9, S. 264 ({{#if: IV8tf1_5ZCAC | {{#if: {{#if: ||1}} {{#if: IV8tf1_5ZCAC ||1}} | <0|&pg={{#if:|RA{{{Band}}}-}}PA264|&pg=264}}{{#if:Pennig Mechanismus|&q=Pennig+Mechanismus}}#v=onepage|{{#if:|&pg=|}}{{#if:Pennig Mechanismus|&q=Pennig+Mechanismus}}}}{{#if:|q=%7B%7B%7BSuchbegriff%7D%7D%7D}}|{{#if:|q=%7B%7B%7BSuchbegriff%7D%7D%7D}}}} {{#if:|{{#invoke:WLink|getEscapedTitle|{{{Linktext}}}}}|eingeschränkte Vorschau}}{{#if:|| in der Google-Buchsuche}}{{#ifeq:|US|-USA}}{{#if: IV8tf1_5ZCAC |{{#invoke: Vorlage:GoogleBook|fine |id=IV8tf1_5ZCAC |errN=Parameter „BuchID“ hat falsche Länge |errC=Parameter „BuchID“ enthält ungültige Zeichen |errH=# in der „BuchID“ |errP=Parameterzuweisungen in der „BuchID“ |class=editoronly |cat={{#ifeq: 0 | 0 | Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Google Buch}} |template= Vorlage:Google Buch}} }} | Es darf nur genau einer der beiden Parameter „Suchbegriff“ oder „BuchID“ ausgefüllt werden. Bitte beachte die in der Vorlage:Google Buch befindliche Dokumentation und prüfe die verwendeten Parameter.{{#ifeq: 0 | 0 | }}}} | Es muss mindestens einer der beiden Parameter „Suchbegriff“ oder „BuchID“ ausgefüllt werden. Bitte beachte die in der Vorlage:Google Buch befindliche Dokumentation und prüfe die verwendeten Parameter.{{#ifeq: 0 | 0 | }}}}{{#invoke:TemplatePar|check |all= |opt= Suchbegriff= BuchID= Seite= Band= SeitenID= Hervorhebung= Linktext= Land= KeinText= |cat= {{#ifeq: 0 | 0 | Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Google Buch}} |template= Vorlage:Google Buch |format= }}{{#if:|{{#if:{{#invoke:WLink|isBracketedLink|{{{Linktext}}}}}|}}}}).</ref>

<math>G^* + M \to MG^* \to M^{+} + e^- + G</math>

Diese Zwischenstufe muss nicht immer zerfallen, es sind auch Ionisationen der folgenden Art möglich:

<math>G^* + M \to MG^* \to MG^{+} + e^-</math>

Daneben kann die Oberflächen-Penning Ionisation an Gas-Festkörper-Grenzflächen <math>S</math> beobachtet werden. Der Mechanismus dahinter ist der der Augerabregung (Auger Deexcitation):<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:|{{{autor}}}: }}{{#if:|{{#if:Metastable Impact Electron Spectroscopy|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Metastable Impact Electron Spectroscopy}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://www.iept.tu-clausthal.de/en/research-groups/atomic-and-molecular-physics-at-surfaces/research/metastable-impact-electron-spectroscopy/%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Metastable Impact Electron Spectroscopy}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://www.iept.tu-clausthal.de/en/research-groups/atomic-and-molecular-physics-at-surfaces/research/metastable-impact-electron-spectroscopy/}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Metastable Impact Electron Spectroscopy}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:TU Clausthal{{#if: 2017-09-22 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}} 

          | )
          | {{#if:{{#ifeq:de|de||{{#if:|1}}}}| ; 
              | )}}}}}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}}}{{#if:https://www.iept.tu-clausthal.de/en/research-groups/atomic-and-molecular-physics-at-surfaces/research/metastable-impact-electron-spectroscopy/%7C{{#if:{{#invoke:URLutil%7CisResourceURL%7C1=https://www.iept.tu-clausthal.de/en/research-groups/atomic-and-molecular-physics-at-surfaces/research/metastable-impact-electron-spectroscopy/}}%7C%7C}}}}{{#if:Metastable Impact Electron Spectroscopy|{{#if:{{#invoke:WLink|isValidLinktext|1=Metastable Impact Electron Spectroscopy|lines=0}}||}}}}{{#if: | In: {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{{werk}}}}}}}{{#if: TU Clausthal| TU Clausthal{{#if: |,|{{#if: 2017-09-22 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}|;|,}}}}}}}}{{#if: | {{#if:{{#invoke:DateTime|format|{{{datum}}}|noerror=1}}
            |{{#invoke:DateTime|format|{{{datum}}}|T._Monat JJJJ}}
            |{{#invoke:TemplUtl|failure|1=Fehler bei Vorlage:Internetquelle, datum={{{datum}}}|class=Zitationswartung}} }}{{#if: |,|{{#if: 2017-09-22 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}|;|,}}}}}}}}{{#if: | S. {{{seiten}}}{{#if: |,|{{#if: 2017-09-22 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}|;|,}}}}}}}}{{#if: {{#invoke:TemplUtl|faculty|}}| {{#if:TU Clausthal|{{#if:|archiviert|ehemals}}|{{#if:|Archiviert|Ehemals}}}} {{#if:|vom|im}} Vorlage:Referrer{{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}| (nicht mehr online verfügbar)}}{{#if: | am {{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}|{{{archiv-datum}}}{{#if:2711296||(?)}}}}}}{{#if: 2017-09-22|;}}}}{{#if: 2017-09-22| {{#if:TU Clausthal{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}|abgerufen|Abgerufen}} {{#switch: {{#invoke:Str|len| {{#invoke:DateTime|format| 2017-09-22 |ISO|noerror=1}} }}
       |4=im Jahr
       |7=im
       |10=am
       |#default={{#invoke:TemplUtl|failure|1=Fehler bei Vorlage:Internetquelle, abruf=2017-09-22|class=Zitationswartung}} }} {{#invoke:DateTime|format|2017-09-22|T._Monat JJJJ}}
    | {{#invoke:TemplUtl|failure|1=Vorlage:Internetquelle | abruf=2026-MM-TT ist Pflichtparameter}} }}{{#if:{{#ifeq:de|de||{{#if:|1}}}}|{{#if:TU Clausthal{{#if: 2017-09-22 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}
       |  (
       | {{#if: | |  (}}
       }}{{#ifeq:{{#if:de|de|de}}|de||
          {{#invoke:Multilingual|format|{{{sprache}}}|slang=!|split=[%s,]+|shift=m|separator=, }}}}{{#if: |{{#ifeq:{{#if:de|de|de}}|de||, }}{{{kommentar}}}}})}}{{#if: {{#if: 2017-09-22 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}} }}|{{#if: |: {{
 #if: 
 | „{{
     #ifeq: {{#if:{{#if: {{#invoke:templutl|faculty|}}|de-ch|de}}|{{#if: {{#invoke:templutl|faculty|}}|de-ch|de}}|de}} | de
     | Vorlage:Str trim
     | {{#invoke:Vorlage:lang|flat}}
     }}“
 | {{#ifeq: {{#if:{{#if: {{#invoke:templutl|faculty|}}|de-ch|de}}|{{#if: {{#invoke:templutl|faculty|}}|de-ch|de}}|de}} | de
     | „Vorlage:Str trim“
     | {{#invoke:Text|quote
         |1={{#if: 
              | {{#invoke:Vorlage:lang|flat}}
              | {{#invoke:Vorlage:lang|flat}} }}
         |2={{#if: {{#invoke:TemplUtl|faculty|}}|de-CH|de}}
         |3=1}} }}

}}{{#if: 

   |  (<templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:  | :  }}{{#if:  | , deutsch: „“ }})
   | {{#if: 
       |  ({{#if:  | , deutsch: „“ }})
       | {{#if:  |  (deutsch: „“) }}
 }}

}}{{#if: {{{zitat}}} 

   | {{#if: 
       | {{#if: {{{zitat}}}
           | Vorlage:": Text= und 1= gleichzeitig, bzw. Pipe zu viel }} }}
   | Vorlage:": Text= fehlt }}{{#if:  | {{#if: {{#invoke:Text|unstrip|{{{ref}}}}}
             | Vorlage:": Ungültiger Wert: ref=
             | {{{ref}}} }}

}}|.{{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}|{{#if:||{{#ifeq: | JaKeinHinweis |{{#switch: 

   |0|=Vorlage:Toter Link/Core{{#if: https://www.iept.tu-clausthal.de/en/research-groups/atomic-and-molecular-physics-at-surfaces/research/metastable-impact-electron-spectroscopy/
       | {{#if:  | [1] }} (Seite {{#switch:|no|0|=|dauerhaft }}nicht mehr abrufbar{{#if:  | , festgestellt im {{#invoke:DateTime|format||F Y}} }}. Suche im Internet Archive (T)){{#if: 
           | {{#if: deadurlausgeblendet | | Vorlage:Toter Link/archivebot }}
         }}
       |   (Seite {{#switch:|no|0|=|#default=dauerhaft }}nicht mehr abrufbar{{#if:  | , festgestellt im {{#invoke:DateTime|format||F Y}} }}.)
     }}{{#switch: 
         |no|0|=
         |#default={{#if:  ||  }}
    }}{{#invoke:TemplatePar|check
         |opt      = inline= url= text= datum= date= archivebot= bot= botlauf= fix-attempted= checked=
         |cat      = Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Toter Link
         |errNS    = 0
         |template = Vorlage:Toter Link
         |format   = 
         |preview  = 1
    }}{{#if: https://www.iept.tu-clausthal.de/en/research-groups/atomic-and-molecular-physics-at-surfaces/research/metastable-impact-electron-spectroscopy/
      | {{#if:{{#invoke:URLutil|isWebURL|https://www.iept.tu-clausthal.de/en/research-groups/atomic-and-molecular-physics-at-surfaces/research/metastable-impact-electron-spectroscopy/}}
          || {{#if:  ||  }} 
        }}
      | {{#if: 
           | {{#if:  ||  }}
           | {{#if:  ||  }}
        }}
    }}{{#if: 
       | {{#if:{{#invoke:DateTime|format||F Y|noerror=1}}
             || {{#if:  ||  }} 
         }}
    }}{{#switch: deadurl
         |checked|deadurl|= 
         |#default=  {{#if:  ||  }}
    }}|#default= https://wiki-de.moshellshocker.dns64.de/index.php?title=Wikipedia:Defekte_Weblinks&dwl=https://www.iept.tu-clausthal.de/en/research-groups/atomic-and-molecular-physics-at-surfaces/research/metastable-impact-electron-spectroscopy/ Die nachstehende Seite ist {{#switch:|no|0|=|dauerhaft }}nicht mehr abrufbar]{{#if:  | , festgestellt im {{#invoke:DateTime|format||F Y}} }}. (Suche im Internet Archive. (T).)  {{#if: 
            | {{#if: deadurlausgeblendet | | Vorlage:Toter Link/archivebot }}
         }}Vorlage:Toter Link/Core{{#switch: 
          |no|0|=
          |#default= {{#if:  ||  }}
        }}{{#invoke:TemplatePar|check
         |all      = inline= url=
         |opt      = datum= date= archivebot= bot= botlauf= fix-attempted= checked=
         |cat      = Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Toter Link
         |errNS    = 0
         |template = Vorlage:Toter Link
         |format   = 
         |preview  = 1
       }}{{#if: https://www.iept.tu-clausthal.de/en/research-groups/atomic-and-molecular-physics-at-surfaces/research/metastable-impact-electron-spectroscopy/
       | {{#if:{{#invoke:URLutil|isWebURL|https://www.iept.tu-clausthal.de/en/research-groups/atomic-and-molecular-physics-at-surfaces/research/metastable-impact-electron-spectroscopy/}}
          || {{#if:  ||  }} 
        }}
    }}{{#if: 
         | {{#if:{{#invoke:DateTime|format||F Y|noerror=1}}
             || {{#if:  ||  }} 
           }}
    }}{{#switch: deadurl
         |checked|deadurl|= 
         |#default=  {{#if:  ||  }}
    }}[https://www.iept.tu-clausthal.de/en/research-groups/atomic-and-molecular-physics-at-surfaces/research/metastable-impact-electron-spectroscopy/ }}|{{#switch: 
   |0|=Vorlage:Toter Link/Core{{#if: https://www.iept.tu-clausthal.de/en/research-groups/atomic-and-molecular-physics-at-surfaces/research/metastable-impact-electron-spectroscopy/
       | {{#if:  | [2] }} (Seite {{#switch:|no|0|=|dauerhaft }}nicht mehr abrufbar{{#if:  | , festgestellt im {{#invoke:DateTime|format||F Y}} }}. Suche im Internet Archive (T)){{#if: 
           | {{#if:  | | Vorlage:Toter Link/archivebot }}
         }}
       |   (Seite {{#switch:|no|0|=|#default=dauerhaft }}nicht mehr abrufbar{{#if:  | , festgestellt im {{#invoke:DateTime|format||F Y}} }}.)
     }}{{#switch: 
         |no|0|=
         |#default={{#if:  ||  }}
    }}{{#invoke:TemplatePar|check
         |opt      = inline= url= text= datum= date= archivebot= bot= botlauf= fix-attempted= checked=
         |cat      = Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Toter Link
         |errNS    = 0
         |template = Vorlage:Toter Link
         |format   = 
         |preview  = 1
    }}{{#if: https://www.iept.tu-clausthal.de/en/research-groups/atomic-and-molecular-physics-at-surfaces/research/metastable-impact-electron-spectroscopy/
      | {{#if:{{#invoke:URLutil|isWebURL|https://www.iept.tu-clausthal.de/en/research-groups/atomic-and-molecular-physics-at-surfaces/research/metastable-impact-electron-spectroscopy/}}
          || {{#if:  ||  }} 
        }}
      | {{#if: 
           | {{#if:  ||  }}
           | {{#if:  ||  }}
        }}
    }}{{#if: 
       | {{#if:{{#invoke:DateTime|format||F Y|noerror=1}}
             || {{#if:  ||  }} 
         }}
    }}{{#switch: 
         |checked|deadurl|= 
         |#default=  {{#if:  ||  }}
    }}|#default= https://wiki-de.moshellshocker.dns64.de/index.php?title=Wikipedia:Defekte_Weblinks&dwl=https://www.iept.tu-clausthal.de/en/research-groups/atomic-and-molecular-physics-at-surfaces/research/metastable-impact-electron-spectroscopy/ Die nachstehende Seite ist {{#switch:|no|0|=|dauerhaft }}nicht mehr abrufbar]{{#if:  | , festgestellt im {{#invoke:DateTime|format||F Y}} }}. (Suche im Internet Archive. (T).)  {{#if: 
            | {{#if:  | | Vorlage:Toter Link/archivebot }}
         }}Vorlage:Toter Link/Core{{#switch: 
          |no|0|=
          |#default= {{#if:  ||  }}
        }}{{#invoke:TemplatePar|check
         |all      = inline= url=
         |opt      = datum= date= archivebot= bot= botlauf= fix-attempted= checked=
         |cat      = Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Toter Link
         |errNS    = 0
         |template = Vorlage:Toter Link
         |format   = 
         |preview  = 1
       }}{{#if: https://www.iept.tu-clausthal.de/en/research-groups/atomic-and-molecular-physics-at-surfaces/research/metastable-impact-electron-spectroscopy/
       | {{#if:{{#invoke:URLutil|isWebURL|https://www.iept.tu-clausthal.de/en/research-groups/atomic-and-molecular-physics-at-surfaces/research/metastable-impact-electron-spectroscopy/}}
          || {{#if:  ||  }} 
        }}
    }}{{#if: 
         | {{#if:{{#invoke:DateTime|format||F Y|noerror=1}}
             || {{#if:  ||  }} 
           }}
    }}{{#switch: 
         |checked|deadurl|= 
         |#default=  {{#if:  ||  }}
    }}[https://www.iept.tu-clausthal.de/en/research-groups/atomic-and-molecular-physics-at-surfaces/research/metastable-impact-electron-spectroscopy/ }} }}}}}}}}}}{{#if:|
        {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivBot|stamp={{{archiv-bot}}}|text={{#if:|Vorlage:Webarchiv/archiv-bot}}

}}}}{{#invoke:TemplatePar|check |all= url= titel= |opt= autor= hrsg= format= sprache= titelerg= werk= seiten= datum= abruf= zugriff= abruf-verborgen= archiv-url= archiv-datum= archiv-bot= kommentar= zitat= AT= CH= offline= |cat= {{#ifeq: 0 | 0 | Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Internetquelle}} |template= Vorlage:Internetquelle |format=0 |preview=1 }}</ref>

<math>G^* + S \to G + S^+ + e^-</math>

Anwendung

In der Praxis wird der Effekt bei Gasentladungslampen genutzt. Dabei ist die Lampe mit einem sogenannten Penning-Gemisch gefüllt, um die Betriebsspannungen (z. B. die Zündspannung) zu reduzieren. Ein häufig genutztes Penning-Gemisch ist zum Beispiel eine Mischung von 98 bis 99,5 % Neon mit 0,5–2 % Argon. Neon hat eine Anregungsenergie von ca. 16,6 eV, Argon eine Ionisierungsenergie von 15,8 eV. Die Mischung ist leichter zu ionisieren als Neon oder Argon alleine, da die Ionisierungsbilanz der Entladung durch die zusätzliche Ausnutzung von Anregungsenergie verbessert wird.

Einzelnachweise

<references />

{{#ifeq: s | p | | {{#if: 4308692-5 | |

}} }}Vorlage:Hinweisbaustein{{#ifeq: s | p | | {{#if: 4308692-5 | |

}} }}{{#ifeq:||{{#if: | [[Kategorie:Wikipedia:GND fehlt {{#invoke:Str|left|{{{GNDCheck}}}|7}}]] }}{{#if: | {{#if: | | }} }} }}{{#if: | {{#ifeq: 0 | 2 | | }} }}{{#if: | {{#ifeq: 0 | 2 | | }} }}{{#ifeq: s | p | {{#if: 4308692-5 | | {{#if: {{#statements:P227}} | | }} }} }}{{#ifeq: s | p | {{#if: 4308692-5 | {{#if: {{#invoke:Wikidata|pageId}} | {{#if: {{#statements:P227}} | | }} }} }} }}{{#ifeq: s | p | {{#if: | | {{#if: {{#statements:P244}} | | }} }} }}{{#ifeq: s | p | {{#if: | {{#if: {{#invoke:Wikidata|pageId}} | {{#if: {{#statements:P244}} | | }} }} }} }}{{#ifeq: s | p | {{#if: | | {{#if: {{#statements:P214}} | | }} }} }}{{#ifeq: s | p | {{#if: | {{#if: {{#invoke:Wikidata|pageId}} | {{#if: {{#statements:P214}} | | }} }} }} }}Vorlage:Wikidata-Registrierung

Abgerufen von „https://wiki-de.moshellshocker.dns64.de/index.php?title=Penning-Ionisation&oldid=2711296“