氢分子在强激光作用下电离的核间距影响研究

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超短脉冲激光已经成为原子、分子物理的重要研究工具。利用这一光源与原子、分子体系作用可以观察到高次谐波发射,阈上电离,非序列多电子电离等。其中,非序列多电子电离现象,由于包含了电子间的关联信息以及电离电子重碰携带的实时的母体离子结构信息,成为了广泛关注的课题之一。与原子相比,分子存在更多的自由度导致非序列电离过程更为复杂。分子核间距的改变不但会影响电子态的密度分布,还会引起不同态电离能的差别,这些改变对非序列电离的电离机制影响仍是需要进一步研究的问题。为此,本文以三维全经典系综模型研究不同的驱动激光作用下氢分子的双电离,重点分析核间距对双电离机制的影响。主要工作内容为:(一)研究了单一脉冲(包括线偏振,圆偏振和包含啁啾)的驱动激光作用下氢分子的双电离。发现随着分子核间距的增加,双电离几率在较小的核间距下很小,之后快速增大,达到峰值后缓慢下降。通过对电离电子的轨迹跟踪区分序列和非序列过程,发现产生双电离产额峰值结构的核间距均为序列电离发挥主导作用。在较小核间距条件下,线偏振驱动激光脉冲作用时,非序列电离机制发挥主要作用,圆偏振驱动激光作用时,序列电离发挥决定性作用。(二)研究了基频和二倍频圆偏振组合脉冲作用下氢分子的双电离。发现,在两束脉冲的电场旋转方向相同时,随着核间距的改变双电离几率也呈现出峰值结构,通过分析发现,随着核间距的增加,其电离机制从非序列电离完全过渡到了序列电离过程。当两束激光脉冲的电场旋转方向相反时,虽然呈现出类似的随核间距改变的双电离特征,但是通过粒子轨迹的跟踪发现,在研究的所有核间距条件下,非序列双电离的作用都不能被忽略。
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