【摘 要】
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飞秒强激光与原子分子的相互作用是当前研究的前沿和热点之一。当激光电场强度可与原子内部库仑场相比拟时,产生了很多新奇的非线性物理过程,里德堡态激发作为新的强场物理过程受到了广泛关注。与之前的粒子探测相比,光谱测量的方法可以分辨量子态以及其产率随时间演化,对强激光场中里德堡态激发的产生机制的理解是一个很好的补充。强激光场中原子分子的辐射特性有助于深入认识飞秒激光等离子体的形成和性质,具有重要的研究意义
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飞秒强激光与原子分子的相互作用是当前研究的前沿和热点之一。当激光电场强度可与原子内部库仑场相比拟时,产生了很多新奇的非线性物理过程,里德堡态激发作为新的强场物理过程受到了广泛关注。与之前的粒子探测相比,光谱测量的方法可以分辨量子态以及其产率随时间演化,对强激光场中里德堡态激发的产生机制的理解是一个很好的补充。强激光场中原子分子的辐射特性有助于深入认识飞秒激光等离子体的形成和性质,具有重要的研究意义。本论文研究了飞秒激光场下Xe原子和CO分子的辐射光谱,标定荧光谱线,识别荧光发射的量子态;测量了辐射强度随气压、激光光强、偏振状态和方向等参数的依赖关系,深入研究了飞秒激光场下Xe原子和CO的辐射机制,获得的创新结果如下:（1）研究了不同波长的飞秒激光场下Xe原子里德堡态激发的辐射特性。分析表明,400 nm激光场中Xe原子通过AC-stark效应下的多光子共振激发到里德堡态,而800 nm激光场下多光子共振激发和相干重俘获两个机制同时存在,且以AC-stark效应下的AC-stark效应下的多光子共振激发为主。不同激光场下里德堡态辐射荧光的时域曲线明显不同,这是因为其里德堡态布居的角量子数不同。（2）研究了800 nm飞秒强激光场中,不同气压下CO分子的辐射光谱,发现低气压下CO分子辐射主要来自CO+离子A~2Πi-X~2Σ+的跃迁,而高气压下的辐射主要来自于CO中性分子d~3Δi和e~3Σ-向a~3Πr的跃迁及CO+离子B~2Σ+向A~2Πi的跃迁,分析表明,低气压下激发态是通过内壳层轨道电离产生的,而高气压下激发态形成主要机制可能为高能电子的碰撞。
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