Масс-спектрометрия — метод исследования и идентификации вещества, позволяющий определять концентрацию различных компонентов в нём. Основой для измерения служит ионизация компонентов, позволяющая физически различать компоненты на основе характеризующего их отношения массы к заряду и, измеряя интенсивность ионного тока, производить отдельный подсчёт доли каждого из компонентов.
А́том — частица вещества микроскопических размеров и массы, наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его химических свойств.
Эле́ктроотрица́тельность (χ) — фундаментальное химическое свойство атома, количественная характеристика способности атома в молекуле смещать к себе общие электронные пары, то есть способность атомов притягивать к себе электроны других атомов. Самая высокая степень электроотрицательности у галогенов и сильных окислителей, а низкая — у активных металлов.
Ква́нтовая хи́мия — направление теоретической химии, рассматривающее строение и свойства химических соединений, реакционную способность, кинетику и механизм химических реакций на основе квантовой механики. Разделами квантовой химии являются: квантовая теория строения молекул, квантовая теория химических связей и межмолекулярных взаимодействий, квантовая теория химических реакций и реакционной способности и др. Она занимается рассмотрением химических и физических свойств веществ на атомарном уровне. Вследствие того, что сложность изучаемых объектов во многих случаях не позволяет находить явные решения уравнений, описывающих процессы в химических системах, применяют приближенные методы расчета. С квантовой химией неразрывно связана вычислительная химия — дисциплина, использующая математические методы квантовой химии, адаптированные для создания специальных компьютерных программ, используемых для расчета молекулярных свойств, амплитуды вероятности нахождения электронов в атомах, симуляции взаимодействия молекул.
Химическая ионизация — один из методов ионизации анализируемой среды, применямых в масс-спектрометрии. Был впервые предложен Бёрнаби Мансоном и Франком Филдом в 1966 году. Теоретические основы химической ионизации являются разделом ионно-молекулярной химии. Молекулы газа-реагента подвергаются электронной ионизации с образованием ионов реагента, которые затем реагируют с молекулами анализируемого вещества с образованием ионов анализируемого вещества, пригодного для масс-спектрометрического анализа. Основанная на химической ионизации масс-спектрометрия находит применение при идентефикации и определении структурного и химического состава а также полезна в биохимическом анализе. Образцы анализируемого вещества должны быть в газообразной фазе или, если это жидкие или твёрдые вещества, образцы должны быть испарены перед введением в анализатор.
Ио́н — атом или группа из нескольких атомов, которая имеет электрический заряд.
Радиационная химия — часть химии высоких энергий, раздел физической химии — изучает химические процессы, вызываемые воздействием ионизирующих излучений на вещество.
Теория молекулярных орбиталей (МО) даёт представление о распределении электронной плотности и объясняет свойства молекул.
Иониза́ция — эндотермический процесс образования ионов из нейтральных атомов или молекул. Ионизация — один из основных путей передачи энергии ионизирующим излучением веществу.
Эмиссионная (самосветящаяся) туманность — межзвёздное облако, излучающее в оптическом диапазоне из-за ионизации собственного газа. В спектрах таких туманностей видны сильные эмиссионные линии, в том числе запрещённые, на фоне слабого непрерывного спектра. Эмиссионные туманности могут иметь различную природу: это могут быть, например, области H II или планетарные туманности.
Носи́тели заря́да — общее название подвижных частиц или квазичастиц, которые несут электрический заряд и способны обеспечивать протекание электрического тока.
Акце́птор — в физике твёрдого тела примесь в кристаллической решётке, которая придаёт кристаллу дырочный тип проводимости, при которой носителями заряда являются дырки. Термин имеет смысл при ковалентном типе связей между атомами в кристалле.
Десорбционные методы ионизации в масс-спектрометрии — группа методов ионизации в масс-спектрометрии, для которых процессы десорбции твердого анализируемого вещества и его ионизации практически неотделимы во времени.
В химии валентными электронами называют электроны, находящиеся на внешней (крайней) оболочке атома. Валентные электроны определяют поведение химического элемента в химических реакциях, то есть они участвуют в образовании химической связи и завершают электронный слой атомов, участвующих в ней. Чем меньше валентных электронов имеет элемент, тем легче он приобретает электроны в реакциях с другими элементами. И наоборот, чем больше валентных электронов содержится в атоме химического элемента, тем легче он отдаёт эти электроны в химических реакциях при прочих равных условиях. Полностью заполненные внешние электронные оболочки имеют инертные газы, которые проявляют минимальную химическую активность. Периодичность заполнения электронами внешней электронной оболочки определяет периодическое изменение химических свойств элементов в таблице Менделеева.
Сфокусированный ионный пучок — широко используемая методика в материаловедении для локального анализа, напыления и травления материалов. Установка для ионного травления напоминает растровый электронный микроскоп. В электронном микроскопе используется пучок электронов, тогда как в СИП применяют более тяжелые частицы — ионы. Бывают установки, использующие оба вида пучков. Не следует путать СИП с устройством для литографии, где также используется ионный пучок, но слабой интенсивности, а в травлении основным является свойства самого резиста.
Молекулярный ион водорода — простейший двухатомный ион H2+, образуется при ионизации молекулы водорода. В молекулярном ионе H2+ образуется одноэлектронная химическая связь с расстоянием dHH = 1,07Å. Одноэлектронная связь менее прочна (энергия разрыва 61 ккал/моль), чем обычная двухэлектронная связь в нейтральной молекуле водорода (dHH=0,74Å, энергия разрыва 104 ккал/моль). Расчеты зависимостей полной энергии и её компонент от межъядерного расстояния для простейшей структуры с химической связью — молекулярного иона водорода H2+ с одноэлектронной связью — показывают, что минимум полной энергии, который достигается при равновесном межъядерном расстоянии, равном 1,06Å, связан с резким понижением потенциальной энергии электрона вследствие концентрации и сжатия облака электронной плотности в межъядерной области.
Электронно-ионная эмиссия — явление вырывания ионов с поверхности твёрдого тела под действие потоков электронов.
Иониза́ция по́лем — процесс ионизации атома, молекулы или иона во внешнем электрическом поле.
Гидрид-ион, отрицательно заряженный ион водорода, H- — физическая система, состоящая из одного протона и двух электронов. Два электрона создают электронную оболочку гидрид-иона, электронная конфигурация которой 1s2. Иначе говоря, ядро гидрид-иона окружает двухэлектронное облако с антипараллельными спинами электронов. Образование гидрид-иона описывается физической моделью ударной ионизации атома водорода электроном. Ионизация обусловлена захватом атомом водорода дополнительного электрона с образованием отрицательно заряженного иона водорода и высвобождением энергии:
Эффе́кт Пе́ннинга — процесс ионизации при столкновении атома в электронно-возбуждённом состоянии с атомом другого вещества, таким, что энергия возбуждения первого атома превышает потенциал ионизации второго. Эффектом Пеннинга также называется снижение напряжения зажигания разряда в газе, в атомах которого имеется метастабильное возбуждённое состояние, при добавлении в небольшом количестве другого газа, у атомов которого потенциал ионизации меньше энергии возбуждения метастабильного состояния. Этот последний эффект носит имя нидерландского физика Ф. М. Пеннинга, объяснившего его в 1928 году.
