【摘要】：強(qiáng)場原子分子非次序雙電離是強(qiáng)場物理科學(xué)中重要的基本過程。由于電離過程中雙電子體現(xiàn)強(qiáng)烈的關(guān)聯(lián)性,開展強(qiáng)場非次序雙電離研究,對人們深入理解強(qiáng)場過程,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)微觀世界中阿秒時(shí)間尺度動(dòng)力學(xué)的物理本質(zhì)有重要的意義。本文主要研究了少光周期激光脈沖驅(qū)動(dòng)的原子分子非次序雙電離,重點(diǎn)關(guān)注激光脈寬、強(qiáng)度和波長等可控激光參數(shù)對關(guān)聯(lián)電子發(fā)射細(xì)節(jié)的影響。全文的研究內(nèi)容如下:研究了關(guān)聯(lián)電子動(dòng)力學(xué)對激光脈寬的依賴,計(jì)算結(jié)果顯示,在平均CEP情況下,激光脈寬為4個(gè)光周期時(shí),關(guān)聯(lián)電子末態(tài)縱向(沿激光場偏振方向)動(dòng)量分布主要集中在第一、三象限,并呈現(xiàn)清晰的V型結(jié)構(gòu)。隨激光脈寬的增加,更多的關(guān)聯(lián)電子動(dòng)量分布集中在第二、四象限。在絕對CEP=0情況下,隨激光脈寬的增加,關(guān)聯(lián)電子末態(tài)動(dòng)量分布的不對稱性隨激光脈寬的增加不斷弱化。通過反演分析發(fā)現(xiàn),電子關(guān)聯(lián)行為與第二個(gè)電子的電離時(shí)間相位密切相關(guān),同時(shí),雙電離時(shí)間相位分布由單區(qū)域演變?yōu)殡p區(qū)域,導(dǎo)致關(guān)聯(lián)電子末態(tài)動(dòng)量分布的不對稱性隨激光脈寬的增加不斷弱化。研究了少光周期激光脈沖驅(qū)動(dòng)的氮分子非次序雙電離中關(guān)聯(lián)電子行為對激光強(qiáng)度和波長的依賴特性。計(jì)算結(jié)果顯示,在近紅外激光脈沖下,隨激光強(qiáng)度的增加,關(guān)聯(lián)電子末態(tài)動(dòng)量分布由四個(gè)象限均勻分布演變?yōu)樵谝?三象限集中分布。與之不同的是,在中紅外激光脈沖下,隨激光強(qiáng)度的增加,關(guān)聯(lián)電子動(dòng)量分布由一,三象限集中分布演變?yōu)樗膫�(gè)象限均勻分布。通過向后分析軌跡發(fā)現(xiàn),占主導(dǎo)地位的電離機(jī)制的改變是動(dòng)量譜變化的主要原因。但是,隨激光波長的增加,再碰撞時(shí)間相位向激光電場峰值附近移動(dòng),這導(dǎo)致在高激光強(qiáng)度、長波長情況下,相當(dāng)一部分關(guān)聯(lián)電子對沿相反方向發(fā)射。研究了高能電子電離動(dòng)力學(xué)對激光強(qiáng)度的依賴。計(jì)算結(jié)果顯示,高能電子對的產(chǎn)率隨著激光強(qiáng)度增加先快速增高隨后緩慢降低。正二價(jià)離子動(dòng)量分布隨激光強(qiáng)度的增加而發(fā)生顯著的變化,呈現(xiàn)單峰—三峰—雙峰的結(jié)構(gòu)變化。反演分析雙電離軌跡發(fā)現(xiàn),高能電子的產(chǎn)生主要與第二個(gè)電子的電離動(dòng)力學(xué)密切相關(guān)。同時(shí),隨激光強(qiáng)度增加,占主導(dǎo)地位的雙電離通道發(fā)生改變,這導(dǎo)致縱向離子動(dòng)量譜的結(jié)構(gòu)變化。
[Abstract]:Non-ordered double ionization of strong field atoms and molecules is an important basic process in strong field physics. Due to the strong correlation of double electrons in the process of ionization, it is of great significance for people to understand the process of strong field and further understand the physical essence of time-scale dynamics of attosecond in the microcosm. In this paper, the influence of controlled laser parameters such as laser pulse width, intensity and wavelength on the detail of correlated electron emission is studied. The main contents of this paper are as follows: the dependence of correlation electron dynamics on laser pulse width is studied. The calculated results show that the laser pulse width is 4 photoperiod on average in the case of CEP. The longitudinal (along the polarization direction of laser field) momentum distribution of the related-electron terminal states is mainly concentrated in the first and third quadrants with a clear V-shaped structure. With the increase of laser pulse width, more correlated electron momentum distributions are concentrated in the second and fourth quadrants. In the case of absolute CEP=0, with the increase of laser pulse width, the asymmetry of the momentum distribution of the related-electron terminal state weakens with the increase of laser pulse width. Through inversion analysis, it is found that the electron correlation behavior is closely related to the ionization time phase of the second electron, and the double ionization time phase distribution evolves from a single region to a double region. The asymmetry of the momentum distribution in the final states of the correlated electrons is weakened with the increase of the laser pulse width. The dependence of correlated electron behavior on laser intensity and wavelength in non-ordered double ionization of nitrogen molecules driven by laser pulses with less photoperiod was studied. The calculated results show that with the increase of laser intensity, the momentum distribution of the final states of correlated electrons evolves from four quadrants to one and three quadrants under near-infrared laser pulses. In contrast, with the increase of laser intensity, the momentum distribution of correlated electrons evolves from one and three quadrants to four quadrants under the middle infrared laser pulse. It is found that the change of dominant ionization mechanism is the main reason for the change of momentum spectrum. However, with the increase of the laser wavelength, the phase of the recollision time moves towards the peak of the laser electric field, which results in a large number of correlated electron pairs emitting in the opposite direction under the condition of high laser intensity and long wavelength. The dependence of high energy electron ionization dynamics on laser intensity is studied. The calculated results show that the yield of high energy electron pairs increases rapidly and then decreases slowly with the increase of laser intensity. The momentum distribution of positive bivalent ions changes significantly with the increase of laser intensity, showing a single peak, three peaks and two peaks. It is found that the generation of high energy electrons is closely related to the ionization dynamics of the second electron. At the same time, with the increase of laser intensity, the dominant double ionization channel changes, which leads to the structural change of longitudinal ion momentum spectrum.
【學(xué)位授予單位】：信陽師范學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O562

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本文編號(hào)：2258849