【摘要】：近年來(lái),隨著超短超強(qiáng)激光技術(shù)發(fā)展,原子分子在強(qiáng)激光場(chǎng)中電離過(guò)程成為強(qiáng)場(chǎng)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(guò)程,在理論上還是在實(shí)驗(yàn)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(guò)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(duì)于鎂原子,實(shí)驗(yàn)表明,在圓偏光的驅(qū)動(dòng)下同樣有非次序雙電離發(fā)生,并且其機(jī)制仍然是再碰撞。但是,目前對(duì)鎂原子非次序雙電離的微觀動(dòng)力學(xué)過(guò)程、電子對(duì)的關(guān)聯(lián)行為,特別是中紅外激光驅(qū)動(dòng)的鎂原子非次序雙電離過(guò)程的認(rèn)識(shí)還非常不清楚。本文主要研究了強(qiáng)激光場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下鎂原子非次序雙電離關(guān)聯(lián)電子微觀動(dòng)力學(xué),及其對(duì)激光波長(zhǎng)、偏振的依賴,全文工作主要包含以下兩個(gè)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(dòng)力學(xué)過(guò)程。計(jì)算了在不同橢偏率下,鎂原子雙電離產(chǎn)率隨激光強(qiáng)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(zhǎng)的增加,雙電離率明顯下降,并且膝蓋狀結(jié)構(gòu)最終會(huì)消失。還研究了鎂原子關(guān)聯(lián)電子動(dòng)量分布對(duì)激光波長(zhǎng)的依賴性,發(fā)現(xiàn)隨著激光波長(zhǎng)的增加,關(guān)聯(lián)電子的關(guān)聯(lián)性增強(qiáng)。此外,我們發(fā)現(xiàn)在圓偏光下,隨著激光波長(zhǎng)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(dòng)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(qiáng)度比下非次序雙電離情況。當(dāng)激光強(qiáng)度比I800I1600?=3.16時(shí),雙電離率最大。隨著激光強(qiáng)度比的增加,在激光偏振平面的電子動(dòng)量譜呈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。根據(jù)非次序雙電離事件的時(shí)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(dòng)量譜旋轉(zhuǎn)的是碰撞激發(fā)電離,其原因?yàn)殡娮又g,以及電子與原子核的庫(kù)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(chǎng)的作用發(fā)生扭曲，處于電離的電子受原子勢(shì)的影響仍然可以吸收光子。這是強(qiáng)場(chǎng)多光子電離非微擾性的體現(xiàn)，盡管遇到了很多困難，實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)這一過(guò)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(kuò)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(shí)驗(yàn)上的結(jié)果是一致的。圖 1-1 給出了隨著光強(qiáng)度的增加，電離過(guò)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(gè)箭頭表示吸收一個(gè)光子。

5三種電離機(jī)制的簡(jiǎn)圖。(a)當(dāng)激光強(qiáng)度低于1014W/cm2，發(fā)生的主要是多，原子的庫(kù)倫勢(shì)壘發(fā)生扭曲，主要是隧穿電離(c)當(dāng)光強(qiáng)更高，勢(shì)壘被壓包直接越過(guò)原子勢(shì)壘，主要是越壘電離[18]。序雙電離的研究進(jìn)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(gè)非常重要的分支，，根據(jù)電離過(guò)程關(guān)聯(lián)，將強(qiáng)場(chǎng)雙電離分為強(qiáng)場(chǎng)次序雙電離和強(qiáng)場(chǎng)非次序雙電離。，電子是一個(gè)接一個(gè)的電離，電離過(guò)程是獨(dú)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O562

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本文編號(hào)：2617622