Production of high energy particles in laser and Coulomb fields and e^+e^- antenna
A strong laser field and the Coulomb field of a nucleus can produce e^{+}e^{-} pairs. It is shown for the first time that there is a large probability that electrons and positrons created in this process collide after one or several oscillations of the laser field. These collisions can take place at high energy resulting in several phenomena. The quasielastic collision e^{+}e^{-} -> e^{+}e^{-} allows acceleration of leptons in the laser field to higher energies. The inelastic collisions allow production of high energy photons e^{+}e^{-}-> 2 gamma and muons, e^{+}e^{-} -> mu^{+}mu^{-}. The yiel…
2007-06-21 physics.atom-ph
Inclusion of Coulomb effects in laser-atom interactions
我们研究了库仑相互作用在强场过程中的作用。我们发现，库仑场的离子使其存在已知的，即使在高强度的激光场，在强场近似的假设相反。本文用四种模型分析了任意激光偏振态下电子电离后的动力学行为：偶极近似下的哈密顿模型、强场近似下的哈密顿模型、库仑修正强场近似下的哈密顿模型和导引中心模型。这些模型清楚地说明了库仑效应，特别是库仑聚焦和库仑不对称。我们表明，库仑校正的强场近似和指导中心是互补的，在这个意义上说，库仑校正的强场近似描述以及短时间尺度的现象（短于激光周期），而指导中心是非常适合于描述长时间尺度的现象（长于激光周期），如库仑驱动的共振和里德堡态的创建。
2019-02-05 nlin.CD physics.atom-ph
Ionization in Orthogonal Two-Color Laser Fields - Origin and Phase Dependence of Trajectory-Resolved Coulomb Effects
本文报道了用COLTRIMS技术测量的强正交偏振双色（OTC）激光场中Ar单电离电子动量分布。我们研究了库仑聚焦的效果，其签名是一个尖点样的功能，在中心的电子动量谱。虽然直接电子显示出预期的强烈依赖于两种颜色之间的相位，但令人惊讶的是，库仑聚焦结构几乎不受弱二次谐波拖尾场的影响。这种效果是通过使用CTMC模拟来解释的，该模拟描述了结合库仑和OTC激光场的影响下的经典轨迹中的隧穿电子波包。我们发现电子的初始动量之间的微妙的相互作用隧穿，电离阶段和库仑场的作用，使库仑聚焦部分的动量谱明显不敏感的较弱的条纹场。
2016-04-04 physics.atom-ph
Rydberg states generation of Hydrogen atoms with intense laser pulses: the roles of Coulomb force and initial lateral momentum
通过求解含时薛定谔方程和经典轨道蒙特卡罗模拟，研究了强激光脉冲作用下氢原子的里德堡态产生.使用线偏振多周期脉冲和光学半周期脉冲对。通过对这些方法的比较表明，影响激发态布居的$n$ -分布和$l$ -分布的库仑力和初始横向动量对里德堡态的产生都有重要影响。
2014-06-20 physics.atom-ph
Muon's anomalous magnetic moment effects on laser assisted Coulomb scattering process
在弱场近似下，利用Salamin波（1993）研究了激光辅助相对论电子和重电子（μ子）的库仑散射。电子和μ子都由狄拉克方程描述，并充分考虑了反常磁矩效应。本文的推广到重电子（μ子）提供了有趣的见解，如何影响的微分截面的大小的质量。在μ子的DCS与AMM效应和没有检测到显着差异。
2012-11-07 physics.atom-ph
Polarization operator approach to electron-positron pair production in combined laser and Coulomb fields
将光学定理应用于核库仑与强激光场叠加时的正负电子对产生过程。我们推导出新的表示为总生产率的双重积分，无论是圆激光偏振和椭圆偏振的一般情况下，这还没有被处理之前。我们的方法使我们能够通过分析手段获得对创建率的各种限制的利益的渐近行为。特别是，我们认为对生产的双光子吸收，并表明，接近这个过程的能量阈值，率服从幂律的激光频率与不同的指数为线性和圆形的激光偏振。在即将到来的X射线激光源的帮助下，我们的结果可以通过实验进行验证。
2006-03-09 physics.atom-ph
Laser-dressed vacuum polarization in a Coulomb field
我们调查的影响下，外部的，随时间变化的电磁场，介导的辐射校正的动态修改的量子电动力学效应。具体地说，我们考虑了两个外部背景场：强激光场和核库仑场的影响下的量子电动力学真空极化张量。本文计算了激光场中核库仑场所引起的电荷和电流密度。我们找到相应的诱导标量和矢量势。在一阶微扰理论中，诱导势导致对原子能级的修正。外激光场破坏了系统的旋转对称性。因此，感应电荷密度不是球对称的，并且能量校正因此导致“极化兰姆位移”。“特别是，激光器产生了一个具有四极矩的额外电势。相应的激光修饰的真空极化势在大距离下表现为1/r**3，而不像Uehling势在大r下指数消失。我们的调查可能是有用的其他情况下，量子场论现象受到外部领域的一个相当复杂的结构。
2005-08-31 physics.atom-ph
The effect of Coulomb field on laser-induced ultrafast imaging methods
通过对高次阈上电离（HATI）谱的理论和实验研究，确定了库仑场在截止区附近的三次返回电离轨道的主导作用.这使得传统的激光诱导电子衍射（LIED）方法中采用的关键假设失效，即根据强场近似（SFA），第一返回轨道占主导地位。结果表明，由于库仑场的影响，第一次和第三次返回产生的入射（返回）电子束具有不同的束流能量、束径和时间演化规律特征，因此，在分析中适当考虑第三次返回轨迹的重要性，将改变LIED中提取的结果。这种库仑场效应在各种基于双折射的激光诱导成像方案中都应考虑。
2020-03-16 physics.atom-ph
Electron-positron pair creation by Coulomb and laser fields in the tunneling regime
本文研究了在核库仑场和强激光场作用下的电子-正电子对的产生。首次解析地得到了该对的能谱和角分布。每个轻子的能谱都有一个尖锐的最大值，其位置远高于激光场任何偏振的阈值。轻子的角分布取决于偏振：对于线偏振，两个轻子主要沿着激光束方向运动;对于圆偏振，轻子以激光束为中心的薄壁圆锥体发射。发现的光谱和角分布的强度和频率的字段，和频率无关的总对创建率符合先前已知的结果。提出了一种新的计算方法--邻位近似法，它利用了电子对产生发生在原子核附近的事实。
2007-05-14 physics.atom-ph
Coulomb-Volkov approach of ionization by extreme ultraviolet laser pulses in the subfemtosecond regime
在原子和短的高频极紫外激光脉冲之间的相互作用是一个扰动的条件下，我们表明，一个简单的理论方法，基于库仑-Volkov型状态，可以作出可靠的预测电离。为了避免任何额外的近似，我们在这里考虑一个标准的情况：电离的氢原子最初在其基态。对于任何场参数，我们表明，该方法提供了准确的能谱的喷射电子，包括许多以上的阈值电离峰，只要同时满足以下两个条件：（i）光子能量大于或等于电离势;（ii）电离过程是不饱和的。因此，目前产生的高次谐波激光脉冲对原子或分子的电离可以通过这种库仑-沃尔科夫处理来解决。
2002-10-01 physics.atom-ph
Polarization of the electron and positron produced in combined Coulomb and strong laser fields
研究了库仑场与强激光场叠加时产生$e^+e^-$的过程。对生产率集成的动量和总结的自旋投影的粒子之一，是在激光场的参数和玻恩近似库仑场。本文详细讨论了单色圆偏振激光场的情况。一个非常紧凑的对生产率的解析表达式和它的依赖于所创建的粒子之一的偏振的准经典近似的实验相关的情况下的亚临界激光场。结果，导出了所产生的电子（正电子）的极化。
2010-12-15 hep-ph physics.atom-ph
Above-threshold ionization with highly-charged ions in super-strong laser fields: II. Relativistic Coulomb-corrected strong field approximation
本文发展了一种相对论库仑修正强场近似（SFA），用于研究相对论强激光场中高电荷态类氢离子阈上电离的自旋效应。库仑校正的SFA是基于描述电离电子激光驱动的连续动力学的离子核的库仑场扰动的相对论eikonal-Volkov波函数。考虑了总哈密顿量不同分区的SFA。该方法应用于强线偏振激光场中类氢体系的直接电离。微分和总电离率的解析计算。在SFA技术内检索Perelomov-Popov-Terent'ev电离率的相对论模拟。讨论了不同分区中SFA的物理相关性。
2013-01-24 physics.atom-ph quant-ph
Above-threshold ionization with highly-charged ions in super-strong laser fields: I. Coulomb-corrected strong field approximation
针对强激光场中高电荷态离子阈上电离的研究，发展了库仑修正的强场近似。在程函近似下，将库仑势微扰地处理在连续电子准经典波函数的相位上，考虑了原子核的库仑势对连续介质中电离电子动力学的影响.本文利用速度和长度规范讨论了非相对论区域的库仑修正SFA的形式.研究了强线偏振激光场中类氢体系的直接电离。本文讨论了不同规范下的结果与Perelomov-Popov-Terent的常时方法的关系。
2013-01-24 physics.atom-ph quant-ph
Coulomb focusing at above-threshold ionization in elliptically polarized mid-infrared strong laser fields
在考虑隧道效应和库仑场效应的半经典模型下，研究了椭圆偏振中红外强激光场中库仑聚焦在阈上电离中的作用。结果表明，库仑聚焦到中等椭圆率值是由电离电子的原子核，创建一个特征的低能量结构的光电子能谱，并负责沿主极化轴的电离归一化产率的特殊能量标度的多个前向散射为主。在较高的椭圆率下，电子连续动力学主要在电离隧道的出口处受到库仑场效应的干扰。由于后者，归一化的产量被发现是增强，与增强因子在中间椭圆度急剧明显。
2012-01-31 physics.atom-ph physics.optics
Wavelength and intensity dependence of multiple forward scattering at above-threshold ionization in mid-infrared strong laser fields
本文研究了低能光电子阈上电离时，多重前向散射对中红外激光场库仑聚焦的非微扰作用及其与激光强度和波长的关系。我们表明，高阶再散射事件可以有可比的库仑聚焦和有效的再散射数依赖于弱激光参数在经典制度的贡献。而前向散射对库仑聚焦的相对贡献和总的库仑聚焦量随着激光强度和波长的增大而减小。
2011-03-09 physics.atom-ph physics.optics
Coulomb Rescattering in Nondipole Interaction of Atoms with Intense Laser Fields
利用在重散射过程中考虑磁洛伦兹力的半经典模型，研究了强激光场作用下原子的电离动力学。我们发现，电子隧穿不同的初始横动量（即，垂直于瞬时电场方向）在经历库仑前向散射后，最终可以收敛到相同的横向动量。这些电子轨迹导致在2D横向动量分布中的亮点结构，特别是在长波长极限中，在与激光传播（或辐射压力）方向反平行的方向上的非零动量峰。通过对再散射轨迹的子周期动力学分析，揭示了反直观峰的内在机制。在强场近似和偶极近似的基础上，定量地预测了光斑中心和峰值位置。我们的结果与最近的实验进行了比较，并给出了一些理论预测。
2016-12-15 physics.atom-ph
Coulomb scattering inducing time lag in strong-field tunneling ionization
研究了椭圆偏振强激光场中原子的电离。我们集中在物理起源的偏移角的光电子动量分布和它的可能关系到一个特定的时间。通过发展一个基于强场近似并考虑经典库仑散射的模型，我们能够在宽的激光和原子参数范围内定量地解释最近的原子钟实验。偏移角可以被理解为当电子通过隧穿离开激光库仑形成的势垒时由离子势引起的电子散射。散射时间表现为库仑诱导电离时间滞后，并编码在偏移角。
2022-12-09 physics.atom-ph
Non-adiabatic Coulomb effects in strong field ionisation in circularly polarised laser fields
我们开发了最近提出的分析R-矩阵（ARM）的方法，包括强场电离的圆极化领域，原子与任意的结合势。通过ARM，现在可以在电离期间和电离后一致地包括电势的影响，从而提供远程电势影响的完整图像。我们发现，库仑效应修改的电离动力学在几个方面，包括修改（i）的电离（退出）时间，（ii）的初始条件的电子连续动态，（iii）的“隧道角”，在电子“进入”的障碍，和（iv）的电子漂移动量。我们推导出的库仑校正电离时间，初速度，动量位移和电离率在圆极化领域的解析表达式，对于任意角动量的初始状态。我们还分析了非绝热库仑效应如何修改（i）角条纹方法中的attocclock的校准，以及（ii）$p^{-}$和$p^{+}$轨道的电离率比。
2013-07-18 physics.atom-ph
Nondipole Coulomb effects in strong x-ray field ionization
Max-Planck-Institut für Kernphysik（马克斯·普朗克核物理研究所）
本文通过数值求解含时薛定谔方程，研究超强X射线场中的原子电离，分析非偶极库仑效应，识别两个子区域，并提供解释光电子动量分布特征的模型。
2026-09-11 physics.atom-ph
Attosecond Interference Induced by Coulomb-Field-Driven Transverse Backward-Scattering Electron Wave-Packets
在强红外激光场中原子的光电子动量分布中发现了一种新的普遍的干涉结构。理论分析表明，这种结构可以归因于库仑场驱动的光电子在垂直于激光场的方向上的后向散射的一种新形式，而不是传统的沿激光偏振方向的再散射。这种横向后向散射过程与激光电场峰值附近小于200阿秒的时间间隔内初始电离的光电子族密切相关。这些电子在激光场中获得接近零的返回能量，将仅被离子库仑场拉回并在横向方向上反向散射。此外，该再散射过程主要发生在第一或第二返回时间，从而引起光电子的不同相位。这些光电子之间的干涉导致了独特的弯曲干涉条纹，这是目前大多数强场实验都可以观察到的，开辟了一种新的方式来记录原子和分子中的电子动力学，其时间尺度比光学周期短得多。
2016-02-18 physics.atom-ph
Coulomb crystallization in expanding laser-cooled neutral plasmas
我们提出了长时间的模拟膨胀超冷中性等离子体，包括一个完整的治疗强耦合离子动力学。因此，松弛动力学的扩展激光冷却等离子体的研究，考虑到弹性以及非弹性碰撞。它表明，取决于初始条件，等离子体的离子成分可能会表现出短程秩序，甚至叠加的长程序导致同心离子壳。与被限制在陷阱中的离子等离子体相反，壳结构是从等离子体云的中心而不是从外围建立的。
2003-11-27 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Strong-field approximation for Coulomb explosion of H_2^+ by short intense laser pulses
提出了一个简单的量子力学模型来描述H $_2^+$在短脉冲强红外激光作用下的库仑爆炸。该模型是基于长度规范版本的分子强场近似，是有效的脉冲短于50 fs的电离前的解离过程是可以忽略不计的。并与最近的质子能谱实验结果作了比较[I]。Ben-Itzhak等人，物理修订版信函95，073002（2005），B. D. Esry等人，物理修订版信函97，013003（2006）]。尽管峰值能量略低于观测值，但模型的预测再现了光谱的轮廓。为了比较，我们还提出了两种不同的隧道模型，这个过程中得到的结果。
2007-04-19 physics.atom-ph physics.chem-ph
Fast electron generation by Coulomb scattering on spatially correlated ions in a strong laser field
通过求解含时薛定谔方程，研究了强激光场中电子与空间固定离子的碰撞。考虑第一个简单的一维模型系统，快电子的机制和能谱进行了分析，从碰撞在一个单一的离子。通过使用这些电子作为第二次和第三次碰撞的射弹，可以显著增加所获得的最大可能能量。然后，我们将分析推广到2D系统，其中额外的角自由度导致效率的急剧损失。这个问题可以通过引入外部限制来克服，这允许聚焦电子并增加高能电子的强度。
2009-04-30 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Laser-driven recollisions under the Coulomb barrier
从含时薛定谔方程的从头算解得到的光电子能谱与强场近似（SFA）的预测有很大的不同，不仅在低能处，而且在有质动力能的两倍附近，从直接电子到再散射电子的跃迁都是有质动力能。事实上，在这种情况下，与SFA相比，电离概率的相对增强可以是几个数量级。我们表明，激光和目标参数发生这样的增强和SFA的预测是定性良好。的增强分析库仑校正作用沿解析量子轨道在复杂的时间平面，考虑软下库仑势垒的计算。这些在复杂的时间和空间中的碰撞阻止了分离成亚势垒运动，直到“隧道出口”和随后的经典动力学。相反，到达探测器的整个量子路径决定了电离概率。
2016-12-13 physics.atom-ph quant-ph
An Efficient and Accurate Grid Method for Solving the Time-Dependent Schroedinger Equation: Application of Coulomb Wave Function DVR to Atomic Systems in Strong Laser Fields
提出了一种求解强激光脉冲与原子系统相互作用的含时薛定谔方程的高精度网格方法。通常，波函数的角部分用球谐函数展开。径向坐标的离散采用库仑波函数构造的离散变量表示，而不是通常的有限差分（FD）格式。为了精确描述原子系统的电离动力学，库仑波函数离散变量表示法（CWDVR）所需的网格点数比FD方法少3-10倍。CWDVR的网格点分布不均匀，在原点附近网格较细，在较大距离处网格较粗。CWDVR方法的另一个重要优点是它能精确地处理库仑奇异性，并能很好地表示连续波函数。波函数的时间传播使用公知的Arnoldi方法来实现。作为例子，本文方法应用于强激光场中H和H $^-$的多光子电离。本文还研究了静态电场对H原子的短时激发和电离动力学。在较宽的光子能量和激光强度范围内，用这种方法计算的电离率与其它理论计算的电离率吻合得很好。
2006-04-21 physics.atom-ph physics.comp-ph
Coulomb-induced ionization time lag after electrons tunnel out of a barrier
当电子隧穿出由强激光场和原子库仑势形成的激光库仑势垒后，库仑尾会影响隧穿电子的运动。我们表明，这种库仑效应诱导的电子退出势垒的退出时间和电子是自由的电离时间之间的大的时间差（长于一百阿秒）。这种大的时间差对强场过程如阈上电离和高次谐波产生有重要影响，并显著改变了电子轨迹的时频特性。对这些影响进行了半定量的评价，为强场物理研究提供了新的视角，并对阿秒测量提出了重要的建议。
2019-05-31 physics.atom-ph
Nondipole Coulomb sub-barrier ionization dynamics and photon momentum sharing
研究了强场隧穿电离过程中电子的势垒下非偶极动力学，考察了原子核库仑场的作用。因此，在强场近似的共同分析概括为包括领先的光阵面非偶极库仑校正，并证明了反直观的影响，子势垒库仑场。尽管它的吸引力的性质，亚势垒库仑场增加了光电子的非偶极动量沿激光传播方向的位移，涉及一个强烈的依赖于激光场。通过比较不同原子的纵向动量随场的变化，发现库仑诱导的亚势垒效应与束缚态的主量子数和角动量成比例关系，证明了库仑诱导的亚势垒效应可以在渐近光电子动量分布中被识别.
2022-02-22 physics.atom-ph quant-ph
Laser-induced Coulomb explosion of the LiI molecule and of its dimer
Aarhus University（奥胡斯大学）
本研究利用激光诱导库仑爆炸技术，分析LiI分子及其二聚体的双电离过程和核间距离分布，揭示了激光脉冲对分子结构和碎片化的影响。
2026-01-29 physics.atm-clus physics.atom-ph
Quasistatic limit of the strong-field approximation describing atoms and molecules in intense laser fields
本文导出了描述线偏振激光场作用下原子或分子系统电离率的速度规范强场近似的准静态极限。结果表明，在低频极限的电离率是成正比的激光频率，如果库仑长程相互作用存在。给出了相应比例系数的表达式。由于在推导中既没有采用鞍点近似，也没有采用小动量近似，因此所得表达式代表了精确的渐近极限。该结果用于提出库仑校正因子。最后，非零激光频率的渐近表达式的适用性进行了研究。
2007-01-25 physics.atom-ph
A general model and toolkit for the ionization of three or more electrons in strongly driven atoms using an effective Coulomb potential for the interaction between bound electrons
我们建立了一个三维半经典模型来研究强红外激光脉冲驱动下三电子原子的三重和双重电离。在时间传播过程中，我们的模型充分考虑了库仑奇点，激光脉冲的磁场和原子核的运动，同时也考虑了三个电子的运动。我们开发的框架是通用的，可以考虑在强驱动原子的多电子电离与三个以上的电子。为了避免三个或更多电子的经典模型中出现的非物理自电离，我们用有效库仑势代替束缚电子对之间的库仑势。电子之间的库仑力，而不是都绑定完全考虑。我们开发了一套标准，以确定电子在时间传播过程中成为约束。我们比较了电离光谱与模型在这里开发和海森堡模型，其中包括一个潜在的限制电子接近核心。这样的谱包括沿激光场方向的电子动量之和以及相关的电子动量。我们还比较了这些结果与实验。
2022-01-28 physics.atom-ph
Ionization of the hydrogen atom by intense ultrashort laser pulses
从理论上研究了强激光场中氢原子的电离。应用量子力学和经典方法进行计算。从量子力学的角度出发，首先将系统的含时薛定谔方程（TDSE）变换到赝动量空间中，并在赝动量空间中迭代求解。在求解TDSE时忽略库仑势的影响，得到了Volkov近似下的结果，在一阶解中考虑了库仑势作为微扰。经典的计算框架内进行的经典轨迹蒙特卡罗（CTMC）方法。计算了不同激光脉冲下的双微分电离几率，理论结果与实验结果吻合较好。在低电子能量下，经典方法和量子力学方法之间的电子角分布可以观察到重大差异。当电子能量较高时，这种差异消失，表明低能电子的产生是量子型的，受库仑势的影响很大，而高能电子的产生是经典型的，受库仑相互作用的影响较小.我们的结果也比较了库仑-Volkov（CV）模型的计算。
2007-12-05 physics.atom-ph physics.comp-ph
Reply to Comment on Approximation for a Coulomb- Volkov solution in strong fields
结果表明，Voitkiv [Phys. Rev. A 74，027403（2006）]的批评是基于一个假设，这是错误的电离电子，最初由库仑势约束，在一个强大的圆偏振激光场。提出了一种新的对Volkov波函数的库仑修正。
2007-07-08 physics.atom-ph
Probing Electronic Motion and Core Potential by Coulomb-reshaped Terahertz Radiation
本研究通过实验和轨迹计算建立了双激光场中太赫兹发射与光电子波包运动的联系，发现软碰撞更能有效重建电子动力学，从而利用库仑重塑的太赫兹辐射构建产生介质的有效核心势，为全光学太赫兹测量电子和结构动力学提供了新方法。
2024-05-30 physics.atom-ph
Roles of laser ellipticity in attoclock
本研究结合数值与解析方法，利用含库仑作用的强场模型揭示了阿秒钟实验中光电子偏移角及相关动量随激光椭偏率变化的标度律。
2022-12-19 physics.atom-ph
Detection of Single Ion Spectra by Coulomb Crystal Heating
射频阱中离子的耦合运动已被用于将共振冷却光谱离子的频率依赖性激光诱导加热与激光冷却控制离子的荧光变化联系起来。这种技术，交感加热光谱，证明使用两种同位素的钙。在实验中，从光谱离子的一些散射光子被转换成一个大的偏离控制离子的稳态荧光。这使我们能够检测到散射光子数低于我们的荧光检测极限的光学跃迁。简要讨论了该技术在分子离子光谱学中的可能应用。
2010-04-21 physics.atom-ph
Coulomb-Corrected Strong Field Approximation without Singularities and Branch Points
库仑修正强场近似（CCSFA）的有效性域将被分析与类氢靶电离过程中电子的半经典动力学的关系。我们的分析仅限于由强度高达约10 $^{14}$ Wcm $^{-2}$的钛蓝宝石激光脉冲驱动的电离。对于这样的参数，与辐射压力有关的影响很小，激光场可以用偶极子近似来描述。通过对精确延迟电子传播子的Magnus展开，我们得到了一个{ \it有效作用量}，当使用复时间轨迹时，它不存在库仑奇点和分支点。此外，我们还证明了经典作用量可以精确地恢复为有效作用量的渐近极限。最后讨论了该极限的适用性。
2018-07-22 physics.atom-ph
Origin of Unexpected Low Energy Structure in Photoelectron Spectra Induced by Mid-Infrared Strong Laser Fields
利用一个包含隧道效应和库仑场效应的半经典模型，讨论了最近实验中观察到的阈上电离谱中意外低能结构的起源[C. I. Blaga等人，Nature Phys. { \bf 5}，335（2009）和W. Quan等人，物理修订信函{ \bf 103}，093001（2009）]。我们发现，LES的产生是由于电离电子的多个前向散射和电离后立即由库仑场引起的电子动量扰动之间的相互作用。多重前向散射是导致大涡模拟出现的主要原因，而初始扰动主要决定大涡模拟峰的位置。推导出了大涡模拟的对比度和最大能量等参数随激光强度和波长的标度律。
2010-07-29 physics.atom-ph
Development of ion recoil energy distributions in the Coulomb explosion of argon clusters resolved by charge-state selective ion energy spectroscopy
通过求解单个电荷态对离子反冲能谱的贡献，研究了氩团簇库仑爆炸反冲能与激光强度的关系。在$10^{14}$和$10^{15}$ W/cm $^2$之间，离子能谱的高能尾部改变其形状并发展成众所周知的膝状特征，这是由团簇尺寸分布、激光聚焦平均和电离饱和引起的。解析不同电荷态对反冲能的贡献，实验数据表明，爆炸均匀带电球的基本假设一般不能维持。事实上，高- $q$的能谱在低动能下的产率中显示出明显的差距，这暗示了在激光脉冲冲击期间形成更复杂的径向离子电荷分布。
2021-02-26 physics.atm-clus physics.atom-ph
Analytical approach to Coulomb focusing in strong field ionization
在经典理论中，超越偶极近似，研究了线偏振强激光场中，原子核的库仑势对产生焦散线的作用。库仑聚焦是通过分析计算库仑动量转移到隧道电子由于再散射，同时应用微扰理论和分类的快速或缓慢的。通过对渐近光电子动量分布的解析推导及其与精确数值计算的比较，考察了所得到的库仑动量转移解析公式的准确性。借助于应用解析方法，分析了非偶极区线偏振激光场中光电子动量分布中库仑聚焦尖点的能量依赖弯曲的起源及其随场参数的变化规律.还研究了高阶坍缩的重要性，并表明它们是导致该区域中极低能量下尖点弯曲度减小的原因。在一般情况下，高阶再散射事件引起的动量转移，而相对于在再散射的瞬时电子动量的扰动，示出诱导显着的非微扰贡献的总动量转移。
2017-12-19 physics.atom-ph
Rotational excitation in sympathetic cooling of diatomic molecular ions by laser-cooled atomic ions
Universität Kassel（卡塞尔大学）；Universidad Autónoma de San Luis Potosí（圣路易斯波托西自治大学）；Aarhus University（奥胡斯大学）；Freie Universität Berlin（柏林自由大学）
研究通过激光冷却原子离子与双原子分子离子的库仑相互作用，分析协同冷却过程中旋转激发的影响，评估冷却时间及分子内部状态的纯度。
2026-01-15 physics.atom-ph quant-ph
Isotope shifts of natural Sr+ measured by laser fluorescence in a sympathetically cooled Coulomb crystal
我们用激光光谱法测量了锶离子的$5s\,\,^2S_{1/2}\to 5p\,\,^2P_{1/2}$（紫色）和$4d\,\,^2D_{3/2}\to 5p\,\,^2P_{1/2}$（红外）偶极允许的光学跃迁的同位素位移。通过同时测量含有$10^3$ - $10^4$激光冷却Sr $^+$离子的线性Paul阱中的双组分库仑晶体来获得荧光光谱。同位素位移是从实验光谱中提取的数据与描述一个三能级原子与两束激光相互作用的光学布洛赫方程的解析解拟合。这种技术使我们能够提高精度相对于以前报道的光电流光谱或快速原子束技术获得的数据。$5s\,\,^2S_{1/2}\to 5p\,\,^2P_{1/2}$跃迁的结果为$ν_{88}-ν_{84}=+378(4)$ MHz和$ν_{88}-ν_{86}=+170(3)$ MHz，与先前报道的测量结果一致。在先前未探索的$4d\,\,^2D_{3/2}\to 5p\,\,^2P_{1/2}$跃迁的情况下，我们发现$ν_{88}-ν_{84}=-828(4)$ MHz和$ν_{88}-ν_{86}=-402(2)$ MHz。这些结果为严格检验类碱金属原子同位素位移的理论计算提供了更多的数据。此外，在多同位素离子串的情况下，它们简化了用于离子频率标准或量子信息处理应用的Sr $^+$同位素的识别和寻址。
2014-02-14 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Unraveling nonadiabatic ionization and Coulomb potential effects in strong-field photoelectron holography
强场光电子全息术已被提出作为一种手段，询问的空间和时间信息的电子和离子的动态系统。在电离之后，电子波包的一部分可以直接到达检测器（参考波），而另一部分可以被驱回离子，在那里它被散射（信号波）。这两种波的干涉全息图可用于检索目标信息。然而，与传统的光学全息术不同，电子波包的传播不仅受到激光场的影响，而且还受到库仑势的影响。此外，在整个激光脉冲持续时间内发射电子，因此可能发生多重干涉。本文采用广义量子轨道蒙特卡罗方法研究了库仑势和非绝热次循环电离对光电子全息图的影响。结果表明，光电子全息图只有在考虑电离过程中的非绝热效应时才能得到很好的描述，而库仑势只有在隧道电离区才能忽略不计。我们的研究结果有助于建立光电子全息术，用于探测原子和分子的空间和动力学性质。
2016-02-19 physics.atom-ph
Coulomb crystallization of xenon highly charged ions in a laser-cooled Ca+ matrix
University of Birmingham（伯明翰大学）；Max-Planck-Institut für Kernphysik（马克斯·普朗克核物理研究所）；Humboldt-Universität zu Berlin（柏林洪堡大学）；Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)（德国电子同步辐射中心）；Physikalisch-Technische Bundesanstalt（德国联邦物理技术研究院）
通过激光冷却的Ca+离子对氙高电荷离子进行协同冷却和库仑结晶，实现了混合物种晶体，为光学频率计量、新物理探索和量子信息科学提供了平台。
2026-06-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Laser-induced Coulomb explosion of heteronuclear alkali dimers on helium nanodroplets
本文利用符合过滤方法从同核与异核碱金属二聚体混合物的库仑爆炸信号中分离出异核二聚体的动能分布，并据此确定核间距分布，以 LiK 和 NaK 为例验证了方法有效性。
2024-01-17 physics.atm-clus physics.atom-ph
Laser-induced Coulomb Explosion Imaging of Alkali Dimers on Helium Nanodroplets
碱金属二聚体，$\mathrm{Ak}_2$，驻留在表面上的He nanodrops的双电离，由于从一个强烈的，50-fs的激光脉冲的多光子吸收，导致分裂成一对碱金属阳离子。基于测量的$\mathrm{Ak}^+$碎片离子的动能分布$P(E_{\text{kin}})$，我们通过$\mathrm{Ak}_2^{2+}$势曲线反演核间距分布$P(R)$。获得了$\mathrm{{Na}_2}$、$\mathrm{K}_2$、$\mathrm{Rb}_2$和$\mathrm{Cs}_2$在1 $^1Σ_{g}^+$基态和最低三重态1 $^3Σ_{u}^+$下的结果，以及$\mathrm{Li}_2$在1 $^3Σ_{u}^+$态下的结果。对于$\mathrm{Li}_2$、$\mathrm{K}_2$和$\mathrm{Rb}_2$，测得的$P(R)$的中心接近1 $^1Σ_{g}^+$和1 $^3Σ_{u}^+$态振动基态的波函数$Ψ(R)$的中心，而对于$\mathrm{{Na}_2}$和$\mathrm{{Cs}_2}$，观察到小的位移.对于所有的$\mathrm{{Ak}_2}$，测量的$P(R)$的宽度比$|Ψ(R)|^2$宽2-4倍。我们讨论了多光子电离中的共振效应以及$\mathrm{Ak}^+$离子与He液滴相互作用引起的$P(R)$与$|Ψ(R)|^2$的偏离。尽管有…
2022-12-07 physics.atm-clus physics.atom-ph
Ion dynamics in a linear radio-frequency trap with a single cooling laser
我们分析的可能性冷却离子与一个单一的激光束，由于库仑相互作用引起的运动的三个组件之间的耦合。为了这个目的，我们数值研究的离子云的动力学多达140个粒子，被困在一个线性四极电位和冷却的激光束在径向平面上传播。我们使用分子动力学模拟和模型的激光冷却的随机过程。对于运动的每个分量，我们系统地研究了温度与各向异性的捕获势的依赖关系。使用全射频（rf）电位得到的结果进行比较，相应的赝势。在射频的情况下，电势的旋转对称性必须被打破，以保持离子在阱内。然后，作为赝势的情况下，我们表明，库仑耦合的效率热化的运动组件依赖于云的几何配置。库仑耦合似乎是没有效率的离子组织为一条线或煎饼和三个组件的运动达到相同的温度，只有当云在三个维度上延伸。
2010-09-10 physics.atom-ph quant-ph
Coulomb-corrected strong-field quantum trajectories beyond dipole approximation
强场光电子动量谱中的非偶极效应已在实验上得到证实[C.T.L. Smeenk等人，物理修订信函106，193002（2011）; A. Ludwig等人，物理修订信函113，243001（2014）]。对于某些激光参数和光电子动量，发现光谱与激光传播方向相反地移动，而人们会天真地假设由于$\vec{v}\times\vec{B}$力引起的辐射压力总是在传播方向上推动电子。只有洛仑兹力和库仑力之间的相互作用才可能产生这种违反直觉的动力学。在这项工作中，我们计算的动量依赖的位移和对传播方向的扩展基于量子库仑修正的强场近似超越偶极子近似。一个半解析的治疗，其中磁和库仑力处理微扰，但同时再现的结果从运动方程的完整的数值解。
2017-08-01 physics.atom-ph quant-ph
Electron-electron dynamics in laser-induced nonsequential double ionization
为了描述强线偏振激光场作用下稀有气体原子的非顺序双电离（NSDI），在强场近似下计算了包含再散射碰撞电离的量子力学$S$矩阵图.我们采用一致逼近，这是一个推广的标准鞍点逼近。我们系统地分析了电子-电子相互作用在射出电子的动量分布中的表现形式：对于返回电子释放束缚电子的相互作用，我们采用（三体）接触相互作用或库仑相互作用，并考虑或不考虑两个电子在其终态的相互库仑排斥。特别是，我们调查的相关性的动量分量平行于激光场的偏振，与横向动量分量限制在一定的有限范围内或完全总结。在后一种情况下，与实验数据的协议是最好的接触相互作用，没有最终状态排斥。在前一种情况下，如果横动量被限制在很小的值，理论与数据的比较表明库仑效应的证据。我们建议，实验数据选择事件与小横动量的\textit{both}电子是特别有前途的NSDI的动力学的阐明。此外，一个经典的量子力学$S$矩阵的近似公式，并示出工作非常好的经典允许区域内。
2003-12-08 physics.atom-ph
Coherent X-Ray Generation with Laser Driven Ions
对于足够强的$10^{15}W/cm^2$和更高的激光场，多电荷离子的电子波包的小部分仍然可以隧穿高库仑势垒。数值求解相应的薛定谔方程，我们发现这种波包在振荡的高功率激光场中的周期性坍落将产生多keV范围的相干X射线辐射，即远高于之前的预测或观察到的。
2000-04-18 physics.atom-ph
Measuring Coulomb-Induced Ionization Time Lag with a Calibrated Attoclock
原子和分子中的电子不能立即对强激光场的作用作出反应。场最大值和电离率最大值之间的时间差（约100阿秒）出现。这种滞后表征了电子波函数对强场电离事件的响应时间，对电离电子的超快动力学过程有重要影响，但在实验中无法获得绝对滞后。在这里，一个校准attocock程序，这是一个简单的库仑诱导的时间校正电子轨迹，提出了测量两个不同的电离事件的相对滞后。使用该过程，差异（即，可以高精度地探测两个连续半激光周期中极性分子的电离时间滞后之间的相对滞后。
2021-03-31 physics.atom-ph physics.optics
Ion counting and temperature determination of Coulomb-crystallized laser-cooled ions in traps using convolutional neural networks
本文提出基于卷积神经网络的图像分析方法，从荧光图像快速准确测定库仑晶体的离子数目与温度，实现非侵入式原位监测，助力实时控制。
2025-09-08 physics.app-ph physics.atom-ph physics.chem-ph
Influence of electron-ion collisions on Coulomb crystallization of ultracold neutral plasmas
虽然由弹性电子-离子碰撞的离子加热可以被忽略用于描述自由膨胀的超冷中性等离子体的演化，但是在系统演化期间离子被激光冷却的情况下，情况是不同的。我们表明，在激光冷却等离子体中的电子-离子碰撞影响离子温度，降低了在这样的系统中可获得的相关程度。然而，考虑到碰撞增加的离子温度远低于基于忽略等离子体膨胀的静态等离子体云估计的温度。后者导致绝热冷却的离子，以及更重要的是，碰撞加热速率的快速下降。
2004-10-02 physics.atom-ph physics.plasm-ph
A note on the polarization of the laser field in Mott Scattering
在第一玻恩近似下，利用椭圆偏振激光场，用Dirac-Volkov态描述入射和散射电子，研究了库仑势对电子的Mott散射.所得结果与S.M. Li \textit{et al} \cite{1}的结果与Y. Attaourti \textit{et al} \cite{2}用于圆偏振的情况。
2004-03-01 physics.atom-ph
Can one turn off Coulomb focusing?
我们发现，库仑聚焦持续存在，即使当库仑场是几乎不明显的激光场相比。在这种状态下，延迟的衰变增殖，并带回略高于3.17 U_p高次谐波截止的能量，这与强场近似完全矛盾。我们调查的非线性动力学相空间结构的基础，这种动态。研究发现，能量延迟的混沌系统是由数量减少的周期轨道及其不变流形组成的。
2015-06-02 nlin.CD physics.atom-ph
