中红外激光下非次序双电离的电子关联动力学研究

发布时间：2024-03-26 02:15

　　近年来,随着超快激光技术的发展,以及光脉冲锁模放大技术的进步(OPCPA),实验上已经可以获得中红外激光脉冲,使得人们对此新型光场的应用于原子分子研究电子关联动态过程已成为新的趋势。研究非次序双电离(NSDI),为人们研究自然界的电子关联提供了一种重要的途径,已成为当前原子分子光物理研究领域的热点课题。研究表明,近红外激光场下,NSDI同时存在直接碰撞电离、碰撞激发电离及碰撞双激发电离等多种电离通道,这为更深入地研究NSDI电子关联动态过程带来不便。最近的研究发现,中红外激光场下,NSDI具有电离通道单一且电子波包的返回能量极高等特性,这有利于更深入地揭示关联电子超快动力学及其调控。本论文利用经典系综模型,研究了中红外激光脉冲驱动的非次序双电离(NSDI)。其研究内容主要包括两个方面:一、多光周期的中红外激光脉冲驱动的原子非次序双电离;二、少光周期的中红外激光脉冲操控下非次序双电离关联电子动力学。具体研究成果如下:1)利用经典系综模型,研究了多光周期的3200nm的激光场驱动的非次序双电离的关联电子动力学。结果显示,中红外激光场下再碰撞后两电子能量不均匀分配是十分普遍的现象;控制中红外...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1光电离过程：从左至右依次为单光子电离，多光子电离，阈上电离

信阳师范学院硕士学位论文2量与光子能量满足简单的关系：pkIwE（1-1）其中kE为光电子的末态能量，pI为电子的束缚能，w为光子的频率，h2/（h为普朗克常数）。根据此公式，只有当光子的能量大于电子的束缚能时，才会发射出光电子；而当光子的能量小于电子的束缚能时，无论光场与物质作....

图1-2阈上电离的光电子能量谱

信阳师范学院硕士学位论文3其中N为电离所必须要吸收的光子数目，s为额外吸收的光子数目。图1-1给出了随着激光强度升高，激光场作用下电离过程由单光子吸收电离向MPI，ATI过程转变的示意图。对于MPI，由于光强较低，可以用微扰理论比较精确地描述。例如，多光子电离的电离率可以由公式(....

图1-3强激光场驱动的原子电离示意图：(a)遂穿电离；(b)越势垒电离

信阳师范学院硕士学位论文5当激光强度进一步提高，原子的势垒进一步变低、变窄，使得电子能够越过势垒而电离，这种电离过程被称作越势垒电离（over-barrierionization）[17]。图1-3给出了随激光强度增强，电离机制由遂穿电离向越势垒电离转变的示意图。图1-3强激光场....

图1-4离子产率随激光强度的变化关系

信阳师范学院硕士学位论文6随着激光技术的进步，人们能够测量双电离的离子的总产量与激光强度的依赖关系。实验发现，能够用基于单电子近似的ADK理论很好地解释对单电离离子的产量。然而对于双电离的离子产量，实验测到的结果比基于单电子近似ADK理论预言的结果高出了好几个数量级[23,24]....

本文编号：3939214