衝突励起

衝突励起は、衝突相手の運動エネルギーが反応種の 内部エネルギーに変換されるプロセスです。

天文学では、衝突励起により、惑星状星雲やHII領域などの天体のスペクトルにスペクトル線が生じます。

これらの天体では、ほとんどの原子が星雲ガス内の高温の星からの光子によってイオン化され、電子が奪われます。放出された電子（光電子と呼ばれる）は、ガス内の原子やイオンと衝突し、それらを励起します。これらの励起された原子やイオンが基底状態に戻ると、光子を放出します。これらの光子によって形成されるスペクトル線は、衝突励起線（CELと略されることが多い） と呼ばれます。

CEL は、禁制遷移の場合、非常に低い密度 (通常、1 cm³ あたり数千粒子未満) のガスでのみ見られます。許容遷移の場合、ガス密度は大幅に高くなることがあります。高密度では、衝突脱励起の逆プロセスによって線が抑制されます。地球上で生成される最も硬い真空でさえ、CEL を観測するには密度が高すぎます。このため、ウィリアム・ハギンズがキャッツアイ星雲のスペクトルで初めて CEL を観測したとき、彼はそれが何であるかを知らず、ネブリウムと呼ばれる仮説上の新しい元素によるものだと考えました。しかし、彼が観測した線は、後に極めて希薄な酸素によって放出されていることが判明しました。

CEL はガスの密度と温度を決定するために使用できるため、ガス星雲の研究において非常に重要です。

質量分析における衝突励起は、イオンが原子または分子と衝突し、イオンの内部エネルギーが増加するプロセスです。^[1]分子イオンは高い運動エネルギーまで加速され、次に中性ガス分子（ヘリウム、窒素、アルゴンなど）と衝突します。衝突では、運動エネルギーの一部が内部エネルギーに変換され、衝突誘起解離と呼ばれるプロセスでフラグメンテーションが発生します。

• 衝突誘起吸収と放出