發(fā)布時間：2020-04-07 07:24

【摘要】：近年來,隨著超短超強激光技術(shù)發(fā)展,原子分子在強激光場中電離過程成為強場物理學(xué)熱衷研究的方向之一。稀有氣體,如He,Ar,Xe等原子的非次序雙電離過程,在理論上還是在實驗上都已經(jīng)有了非常深入的研究。這些研究表明,在線偏光下非次序雙電離的過程為再碰撞,而在橢偏光或圓偏光下,再碰撞被抑制,非次序雙電離不能發(fā)生。而對于鎂原子,實驗表明,在圓偏光的驅(qū)動下同樣有非次序雙電離發(fā)生,并且其機制仍然是再碰撞。但是,目前對鎂原子非次序雙電離的微觀動力學(xué)過程、電子對的關(guān)聯(lián)行為,特別是中紅外激光驅(qū)動的鎂原子非次序雙電離過程的認(rèn)識還非常不清楚。本文主要研究了強激光場驅(qū)動下鎂原子非次序雙電離關(guān)聯(lián)電子微觀動力學(xué),及其對激光波長、偏振的依賴,全文工作主要包含以下兩個方面:(1)采用三維經(jīng)典系綜模型,系統(tǒng)地研究了從近紅外到中紅外波段,鎂原子非次序雙電離的動力學(xué)過程。計算了在不同橢偏率下,鎂原子雙電離產(chǎn)率隨激光強度的變化情況,結(jié)果顯示在橢偏光和圓偏光下,隨著激光波長的增加,雙電離率明顯下降,并且膝蓋狀結(jié)構(gòu)最終會消失。還研究了鎂原子關(guān)聯(lián)電子動量分布對激光波長的依賴性,發(fā)現(xiàn)隨著激光波長的增加,關(guān)聯(lián)電子的關(guān)聯(lián)性增強。此外,我們發(fā)現(xiàn)在圓偏光下,隨著激光波長的增加,返回電子的碰撞距離變小。(2)利用二維半經(jīng)典系綜模型,研究了雙色圓偏光驅(qū)動的鎂原子非次序雙電離,系統(tǒng)地分析了鎂原子在不同激光強度比下非次序雙電離情況。當(dāng)激光強度比I800I1600?=3.16時,雙電離率最大。隨著激光強度比的增加,在激光偏振平面的電子動量譜呈逆時針旋轉(zhuǎn)。根據(jù)非次序雙電離事件的時間延遲,將電子分成兩類:碰撞直接電離和碰撞激發(fā)電離。分別分析了兩部分末態(tài)電子的出射角度,發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致電子動量譜旋轉(zhuǎn)的是碰撞激發(fā)電離,其原因為電子之間,以及電子與原子核的庫倫力作用。
【圖文】：

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文由于激光場的作用發(fā)生扭曲，處于電離的電子受原子勢的影響仍然可以吸收光子。這是強場多光子電離非微擾性的體現(xiàn)，盡管遇到了很多困難，實驗上發(fā)現(xiàn)這一過程仍然可以用低階微擾理論解釋[12]，所以公式(1.2)，(1.3)可以擴展為： n s n sI(1.4) , 1,2......k pE n s w I s (1.5)其中，n 是原子電離所需的最少光子數(shù)目，而 s 是額外吸收的光子數(shù)目，這一結(jié)果實驗上的結(jié)果是一致的。圖 1-1 給出了隨著光強度的增加，電離過程由單光子電離，到多光子電離到域上電離的變化，其中一個箭頭表示吸收一個光子。

5三種電離機制的簡圖。(a)當(dāng)激光強度低于1014W/cm2，發(fā)生的主要是多，原子的庫倫勢壘發(fā)生扭曲，主要是隧穿電離(c)當(dāng)光強更高，勢壘被壓包直接越過原子勢壘，主要是越壘電離[18]。序雙電離的研究進展雙電離的產(chǎn)生及其特征離是激光與原子相互作用中一個非常重要的分支，，根據(jù)電離過程關(guān)聯(lián)，將強場雙電離分為強場次序雙電離和強場非次序雙電離。，電子是一個接一個的電離，電離過程是獨立的，互不影響的，
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O562

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本文編號：2617622