From recollisions to the knee: A road map for double ionization in intense laser fields
本文研究了强激光场中电子-电子碰撞的性质和统计特性。分离的双电离产率为顺序和非顺序的组件导致一个钟形曲线的非顺序的概率和一个单调上升的顺序过程。我们确定的非顺序过程的关键特征,并连接我们的研究结果在一个简化的模型,再现膝盖形状的概率与激光强度和相关的趋势的双电离。
2009-11-20 physics.atom-ph
Direct above-threshold ionization in intense few-cycle laser pulses: structures in the angle-integrated energy spectra
本文研究了在短周期强脉冲作用下原子或离子的非电离或脱离理论。结果表明,在一定条件下的脉冲宽度,峰值强度和载波包络相位,电离概率集成超过喷射角几乎周期性地变化与能量,与周期大致等于光子能量足够慢的出射电子。在基于强场近似(SFA)的计算和从头算时间相关的计算中发现这种调制。这是由于修正经典作用量的不同鞍时的贡献之间的干扰所造成的。本文还讨论了在鞍点近似下有效计算SFA电离振幅的方法。
2014-09-03 physics.atom-ph
Timing Recollision in Nonsequential Double Ionization by Intense Elliptically Polarized Laser Pulses
研究了强椭圆偏振激光脉冲作用下氖原子强场双电离的关联电子和双电荷离子动量谱。已经观察到相关电子和离子动量分布的椭圆度依赖的不对称性。使用一个三维半经典模型,我们证明,我们的观察反映了子循环动力学的碰撞过程。我们的工作揭示了椭圆极化碰撞-碰撞双电离的一般物理图象,并证明了超快控制碰撞动力学的可能性。
2018-04-12 physics.atom-ph
Non-exponential tunneling ionization of atoms by an intense laser field
讨论了强激光场作用下原子发生非指数隧穿电离的可能性。这种影响可能会发生在比所考虑的系统的寿命更长的时间。初始准定态的非指数耗尽机制是最终连续态的能谱在长时间内被切割。我们首先考虑已知的例子冷发射的电子从金属,隧穿α衰变的原子核,自发衰变在两个能级系统和单光子原子电离的弱电磁场。所讨论的新的物理情况是原子在强低频电磁场作用下的隧穿电离。在这种情况下,衰减服从~1/t的幂律依赖于(长)相互作用时间。
2015-02-26 physics.atom-ph
Ionization Induced by the Ponderomotive Force in Intense and High-Frequency Laser Fields
该研究针对强高频激光场下的原子稳定化现象,系统分析了激光焦点处的有质动力的作用,发现其可诱导稳定原子发生隧穿甚至势垒上电离,且中等强度下效应超过多光子电离,为完善原子稳定化理论提供了依据。
2023-05-05 physics.atom-ph
Dynamics of recollisions for the double ionization of atoms in intense laser fields
研究了强激光场中原子双电离过程中电子-电子碰撞的动力学。从观察到外层电子被激光场驱动,周期性地踢其余的核心电子,可以用面积保持图来重新表述碰撞的统计。该图的相图揭示了这些映射在概率和效率方面的动态。
2010-04-19 physics.atom-ph
A 4-Component Dirac Theory of Ionization of Hydrogen Molecular Ion in a Super-Intense Laser Field
本文发展了超强激光场中氢分子离子电离的四分量Dirac理论。导出了离子基态发射的自旋比电离电流和总电离电流的简单解析表达式。结果给出了所有的极化和有限的传播矢量的字段。它们也适用于类似的较重分子离子的内壳层电离。分子双缝干涉效应的存在下,首先发现在非相对论的情况下,和自旋翻转电离电流,和一个不对称的向上和向下的自旋电流类似于在原子的情况下预测的,被发现也持有本相对论分子离子的情况下。最后指出了通过选择圆偏振入射光场的旋向性来控制主导自旋流的可能性。
2009-07-11 physics.atom-ph
Ionization Suppression of Diatomic Molecules in Intense Midinfrared Laser Field
双原子分子(例如,O $_2$)在强激光场中表现出一种特殊的抑制电离行为。已经提出了几种物理模型来解释这种抑制,但尚未达成共识。在这封信中,我们的目的是澄清背后的分子电离抑制机制。在中红外激光波长下记录的实验数据及其与近红外激光波长的比较揭示了O $_2$的抑制电离相对于它的伴原子O2的特殊的波长和强度依赖性,而N $_2$则表现为无结构原子.结果表明,S-矩阵理论计算能很好地再现实验观测结果,并明确指出了双中心干涉效应在O $_2$电离抑制中的重要作用.
2011-11-14 physics.atom-ph
Water Molecules in Ultrashort Intense Laser Fields
通过求解三维含时电子薛定谔方程,在单激活电子近似下,对强激光脉冲作用下水分子的电离和激发进行了理论研究.本文研究了在800nm线偏振激光脉冲作用下,通过测量水分子的取向电离来成像轨道密度的可能性。虽然最高占据的分子轨道1b1被发现占主导地位的整体电离行为,从能量较低的3a1轨道的贡献占主导地位的1b1轨道的节平面中的电离产率。两个轨道的电离产额之比取决于强度。此外,即使对于长达8个周期的激光脉冲,依赖于取向的离子产率也取决于载流子包络相位。在解释的取向依赖电离作为一种成像工具,这些影响必须加以考虑。
2011-12-12 physics.atom-ph
Angular distribution in two-photon double ionization of helium by intense attosecond soft X-ray pulses
研究了强($10^{15} W/cm^2$)超短($\approx 300$ as)软X射线脉冲(E = 91.6 eV)对氦原子的双光子双电离。用耦合通道法求解含时双电子薛定谔方程。我们发现,对于超短脉冲的角度分布的喷射电子取决于脉冲的持续时间,并提供了新的见解电子相关性的作用,在两个电子的光电发射过程。在"独立电子“峰附近能量的角分布接近于偶极,而在关联发射的”谷“中,它在几百阿秒内获得了一个重要的四极分量。
2006-01-11 physics.atom-ph
Break-down of the single-active-electron approximation for one-photon ionization of the B $^1Σ_u^+$ state of H$_2$ exposed to intense laser fields
从理论上研究了H $_2$的第一激发单重态B $^1Σ_u^+$在光子能量约为3 eV ~ 13 eV的强激光场中的电离、激发和去激发过程.考虑了线偏振激光与分子轴的平行取向。在偶极和固定核近似的时间依赖的薛定谔方程描述的电子运动的解决方案,在全维,并比较简单的模型。一个戏剧性的故障的单活性电子近似被发现和解释是由于最终的连续态的描述不足。
2010-01-27 physics.atom-ph
Relativistic ionization dynamics for a hydrogen atom exposed to super-intense XUV laser pulses
本文从理论上研究了极紫外区高强度阿秒激光脉冲作用下氢原子的电离动力学。脉冲是这样的,电子预计将达到相对论速度,因此需要一个完全相对论的处理。我们求解了含时狄拉克方程,并将其预言与相应的非相对论薛定谔方程的预言进行了比较。我们发现,由于电子预计将达到约20%的光速,相对论修正引入一个有限的,但小的减少电离原子的概率。
2017-01-25 physics.atom-ph
Triple ionization and "frustrated" triple ionization in triatomic molecules driven by intense laser fields
我们建立了一个三维半经典模型来处理强驱动线性三原子分子HeH $_{2}^{+}$中的三电子逃逸动力学。我们的模型包括库仑奇点。因此,为了避免非物理的自电离,我们采用两个标准来关闭两个束缚电子之间的库仑排斥力,并在一个电子的运动主要由激光场决定时将其打开。我们调查三重和“受挫”三重电离。在后一个过程中,两个电子逃逸,而一个电子保持束缚在里德伯态。我们发现,两个途径占主导地位的“受挫”三重电离,在“受挫”双电离。我们还发现,与H $^{+}$相比,保持在里德伯态的电子更有可能附着在He $^{2+}$上。我们的结果表明,在三重电离和“受挫”三重电离的电子关联是弱的。此外,我们计算的动能的总和,以及最终的离子碎片在三重和“受挫”三重电离的角模式。这些模式表明,断裂分子偏离其初始线性构型。
2020-10-30 physics.atom-ph
Geometry- and diffraction-independent ionization probabilities in intense laser fields: probing atomic ionization mechanisms with effective intensity matching
我们报道了一种新的实验技术,用于比较超快激光脉冲中的电离过程,而与脉冲椭圆率无关。利用有效强度匹配(EIM)技术,在10 TW/cm ^2到10 PW/cm ^2的强度范围内,观察到了50 fs 790 nm线偏振和圆偏振激光脉冲对氙的多重电离,该技术与强度选择扫描(ISS)相结合,以恢复电离的几何无关概率。这样的测量,通过量化在激光焦点的衍射效应成为可能,直接比较多光子,隧道和场电离的理论预测,并证明了显着的协议。EIM-ISS可以直接量化线性偏振激光脉冲中的电离电离概率。此外,电离的概率讨论的Keldysh绝热参数,γ,和前体离子状态的影响存在于电离电离的第一次观察。
2005-09-14 physics.atom-ph
Multielectron ionization in O$_2^+$ driven by intense infrared laser pulses
University College London(伦敦大学学院)
该研究通过扩展半经典模型,探讨强红外激光驱动下O₂⁺的多电子电离及高能级态形成,揭示了受阻三电离的物理机制。
2026-02-16 physics.atom-ph
Two-photon double ionization of neon using an intense attosecond pulse train
我们提出了双光子双电离氖使用强烈的极紫外(XUV)阿秒脉冲训练(APT)在光子能量制度,其中直接和顺序的机制是允许的第一个演示。对于在氩气中通过高次谐波产生(HHG)产生的APT,我们实现了接近1 $μ$ J的总脉冲能量、35 eV的中心能量和$\sim30$ eV的总带宽。APT通过宽带光学器件在氖气靶中聚焦到$3\cdot10^{12} $ W $\cdot$ cm $^{-2}$的强度。通过将光子能量调整到顺序过程的阈值,可以打开和关闭双电离信号,这表明双光子双电离主要通过顺序过程发生。所展示的性能为未来的XUV-XUV泵浦探测实验开辟了可能性,在光子能量范围内具有阿秒时间分辨率,可以解开直接与顺序双电离背后的动力学以及相关的电子相关效应。
2016-03-17 physics.atom-ph
Strong Orientation Effects in Ionization of H$_2^+$ by Short, Intense, High-Frequency Light Sources
本文对任意空间取向的H $_2^+$分子在阿秒、强、高频激光场中的电离进行了三维含时计算。电离几率与核间距和激光场与核间距轴的相对取向有很强的依赖关系。
2005-02-16 physics.atom-ph physics.chem-ph
Two-photon Double Ionization of H$_2$ in Intense Femtosecond Laser Pulses
给出了中心光子能量为30 eV时氢分子双光子双电离的三重微分截面。计算是基于一个完全的{ \it从头算},非微扰,方法的时间相关的薛定谔方程在长椭球坐标,离散的有限元离散变量表示。波函数在时间上传播了几个飞秒,使用短,迭代Lanczos方法来研究两个光电子的相关响应短,强激光辐射。目前的结果通常介于Colgan { \it et al} [J. Phys. B { \bf 41}(2008)121002]和Morales { \it et al} [J. Phys. B { \bf 41}(2009)134013]的结果之间。然而,我们认为,这些个人的预测不应该直接相互比较,但最好是在定义良好的条件下产生的实验数据。
2010-09-24 physics.atom-ph
Characterization of Molecular Breakup by Very Intense Femtosecond XUV Laser Pulses
我们研究了$\text{H}_2^+$暴露于频率大于电离势的超强飞秒激光脉冲下的分裂。通过求解含时的薛定谔方程,在广泛的场参数范围内,它揭示了高度非共振解离通道可以主导电离。通过考虑场修饰的玻恩-奥本海默势能曲线在参考系中的自由电子在该领域,我们提出了一个简单的物理模型,表征这种解离机制。该模型用于预测振动激发的控制、解离产率的大小以及核动能释放谱。最后,电离过程的联合能谱说明了电子和原子核之间的能量共享以及电离和解离过程之间的相关性。
2016-04-10 physics.atom-ph
Ionization dynamics in intense pulsed laser radiation. Effects of frequency chirping
采用非微扰方法研究了高斯光束作用下强啁啾激光脉冲作用下铯原子的布居动力学和光电子能谱。我们包括阈值以上的电离光谱峰。激光器的频率与6s-7 p跃迁接近共振。占主导地位的耦合,包括确切的,较弱的占微扰。我们计算了相关的过渡矩阵元素,包括自旋轨道耦合。脉冲被认为是时间上的双曲正割,而啁啾被认为是双曲正切。这种选择允许概率幅度的运动方程作为变量u=(tanh(pi t/tau)+1)/2的级数展开进行解析求解,其中tau是脉冲长度的度量。我们发现啁啾会显著改变电离动力学和光电子谱,特别是对于10^4 a. u量级的较长脉冲。峰的位移和高度的变化,以及7 p能级之间的干涉效应根据啁啾的量及其符号而增强或减弱。积分电离概率没有受到强烈的影响。
1998-12-07 physics.atom-ph
Nonlinear dynamics of ionization stabilization of atoms in intense laser fields
本文利用非线性动力学研究了超强激光脉冲作用下原子电离的稳定性。我们提供了一个解释缺乏完全电离在高强度和电离概率随着强度的增加而减少。我们研究了激光脉冲的每个部分(斜坡上升,平台,斜坡下降)在这个过程中的作用。我们强调的电离标准,能量与距离标准的选择的作用。
2014-12-06 nlin.CD physics.atom-ph
Accuracy of the semiclassical picture of photoionization in intense laser fields
在强激光场中光电离过程的半经典图象中,电离速率只取决于电场的幅值,最终光电子动量对应于光电子电离的时刻,但这一图象从未得到严格的检验。近年来,基于这种半经典观点的阿秒角条纹技术已被广泛应用于强激光场中原子和分子动力学的时间测量。利用类Wigner分布函数计算了椭圆偏振周期激光场中原子电离过程的时间-发射角分布、角分布和电离时间分布。通过与半经典计算结果的比较,发现两种方法在某些特定情况下总是存在差异,而且即使考虑非绝热效应,两种方法得到的电离时间分布的偏置角与偏置时间一般也不一致,表明“阿托钟”技术在原理上是不准确的。此外,线偏振激光场的计算也显示出类似的差异,两种方法之间的电离时间分布。我们的分析表明,半经典和量子计算之间的差异可以归因于相关性,即。例如,时间非局部化效应
2019-05-08 physics.atom-ph
Ionization of oriented targets by intense circularly polarized laser pulses: Imprints of orbital angular nodes in the 2D momentum distribution
我们求解了周期数的圆偏振飞秒激光脉冲与定向靶相互作用的三维含时薛定谔方程,靶的初始态为$3\text{p}_{x}$或$3\text{p}_{y}$。光电子动量分布显示出不同的签名的初始状态的轨道结构,以及所施加的脉冲的载波包络相位。我们的\textit{ab initio}的结果进行了比较,使用长度规范强场近似,这使得一个清晰的解释结果的经典物理。此外,我们表明,电离的圆偏振脉冲完全映射出的角节点结构的初始状态,从而提供了一个潜在的工具,研究在个别系统中的轨道对称性或在化学反应。
2010-04-09 physics.atom-ph
Unitary model for atomic ionization by intense XUV laser pulses
提出了一个描述强高频激光脉冲作用下原子电子跃迁的幺正模型。该模型充分考虑了初态与连续谱的耦合。连续-连续以及离散-离散跃迁被忽略。该模型导致一个单一的积分微分方程的初始状态振幅。得到了该方程的精确数值解和近似封闭半解析解。本文的结果与激光脉冲作用下氢原子的全时薛定谔方程解作了比较。该模型和两个近似解较好地描述了初始状态与时间相关的种群。电子能谱也很好地再现了模型和一个新的改进的Weiskopf-Wigner相关近似。
2016-05-06 physics.atom-ph
Analysis of two-dimensional high-energy photoelectron momentum distributions in single ionization of atoms by intense laser pulses
采用二阶强场近似(SFA 2),分析了强激光场中原子中高能光电子的二维动量分布。的SFA2帐户与目标离子的返回电子的再散射到一阶,其有效性是通过与通过求解时间相关的薛定谔方程(TDSE)的短脉冲得到的结果进行比较。通过对SFA 2理论的分析,我们证实了二维动量谱中沿背散射脊(BRR)的产额可以解释为返回电子波包在后向的弹性散射.分析了在不同激光参数下提取的电子波包的特性,包括它们与激光强度和脉冲宽度的关系。对于长脉冲,我们还研究了第一次和第二次回波的波包。
2007-07-28 physics.atom-ph
Generation of electron vortex states in ionization by intense and short laser pulses
在最低阶玻恩近似下,分析了强短脉冲激光电离过程中电子涡旋态的产生。对于近红外激光场和$10^{16}$ ~W/cm $^2$量级的非相对论强度,我们证明了必须通过考虑反冲和质量相对论修正来修正电离的非相对论处理。利用修正的准相对论理论,确定了观测概率不可忽略、拓扑荷大的电子涡旋态的条件。
2018-03-07 physics.atom-ph quant-ph
Multielectron dissociative ionization of molecules by intense laser radiation
本文求解了Cl_2分子一维含时的T-Fermi模型在亚皮秒强激光场中的流体力学-弹道运动方程,观察到了多电子电离和分子离解的同时发生。相对于简单的库仑爆炸图片的碎片动能缺陷被发现起源于逃逸碎片的喷射电子屏蔽,其大小与最近的实验中观察到的一致。
1996-11-26 physics.atom-ph physics.chem-ph
Retrieval of electron-atom scattering cross sections from laser-induced electron rescattering of atomic negative ions in intense laser fields
通过求解含时薛定谔方程(TDSE),采用一阶和二阶强场近似(SFA),研究了强激光场中原子负离子的二维电子动量分布.结果表明,从SFA预测的光电子能量分布和低能光电子动量谱与TDSE的解是合理的一致。更重要的是,我们发现,精确的电子-原子弹性散射截面可以直接从高能电子动量谱的原子负离子在激光场。这开辟了测量电子原子和电子分子散射截面的原子和分子的负离子的光剥离强烈的短激光,分别与飞秒量级的时间分辨率的可能性。
2007-12-03 physics.atom-ph
Mechanism of delayed double ionization in a strong laser field
当强激光脉冲释放关联电子时,电离之间的时间延迟可能持续一个以上的激光周期。我们表明,这种“Recollision-Excitation with Secondary Ionization”途径起源于内部电子被提升到粘性区域的一个recollision,它被困在电离前很长一段时间。我们确定的机制,调节这个区域,并预测振荡的双电离产率与激光强度。
2011-07-13 physics.atom-ph
Frustrated Double Ionization of Argon Atoms in Strong Laser Fields
利用反应显微镜对强激光场中氩原子的受抑双电离进行了运动学上的完整测量。结果表明,强场双电离后的电子俘获几率比强场单电离高得多,特别是在高激光强度下。与强场双电离相似,受抑双电离的电子动量分布呈现出明显的从非序列态到序列态的转变。电子动量宽度对激光强度的依赖关系进一步表明,第二个释放的电子有一个主要的贡献,在顺序制度的受抑双电离。
2018-01-11 physics.atom-ph
Intensity Effect of Laser-assisted Double Ionization of Helium Atoms by Ultrashort XUV Pulses
研究了激光辅助下基态氦原子的单光子双电离。通过求解全六维含时薛定谔方程,研究了关联和角分布。对联合能量分布和角分布的讨论揭示了弱激光场作用下奇偶宇称双电离过程的竞争。两个光电子之间的发射角度可以通过激光参数来调节。我们描述了激光场如何增强和/或实现双电离的背靠背和并排发射。
2020-03-23 physics.atom-ph
Alpha decay in intense laser fields: Calculations using realistic nuclear potentials
我们计算强激光场对核α衰变过程的影响,使用现实和定量的核势。我们表明,α衰变率确实可以修改强激光场在一定程度上有限。我们还预测,具有较低的衰变能量的α衰变是相对更容易被修改比那些具有较高的衰变能量,由于较长的隧道路径的激光场action.further,我们预测,修改角分辨穿透性比修改角积分穿透性更容易实现。
2018-10-17 physics.atom-ph
Quantum-orbit analysis of above threshold ionization by intense spatially inhomogeneous field
在强场近似下,考虑空间非均匀单色激光场,对原子阈上电离进行了详细的分析。共振等离子体激元引起的局部增强场就是这种非均匀场的一个例子。我们研究了量子轨道对光电子能谱和电子角动量分布的影响。我们证明了量子轨道有一个非常不同的行为时,在空间非均匀的领域相比,均匀的领域。在非均匀场的情况下,电离和再散射时间在相邻周期之间不同,尽管场是单色的。事实上,一个周期的贡献可能导致较低的截止值,而另一个周期可能会产生较高的截止值。在我们的模型中,我们表明,ATI截止远远超出了半经典截止,作为一个功能的不均匀性强度。此外,角动量分布有非常不同的功能相比,均匀的情况下。对于相邻的循环,电子动量分布不共享相同的绝对动量,它们不具有相同的产额
2013-04-15 physics.atom-ph
Exit momentum and instantaneous ionization rate of nonadiabatic tunneling ionization in elliptically polarized laser fields
在强场近似下,得到了任意椭圆度椭圆偏振激光场中隧道电离的初始动量和瞬时电离率的解析表达式。在椭圆偏振激光场中,隧穿电子的初始动量在隧道出口处有非零的偏移。我们发现,这个动量偏移相对于瞬时场方向的横向和纵向分量直接相关的瞬时激光电场沿角向和径向方向的时间导数,分别。我们进一步表明,在隧道出口处的非零初始动量有显着的影响,在非绝热隧穿制度的瞬时电离率的激光相位依赖性。
2019-05-15 physics.atom-ph
Electron supercontinuum in ionization by relativistically intense laser pulses
在相对论强场近似下,分析了强圆偏振激光脉冲作用下类氢离子的电离过程。我们表明,对于特定的激光场参数,光电子的能谱呈现出一个宽的区域没有干扰(超连续谱),可以通过修改激光场强度来控制。根据Keldysh理论对该过程进行了物理解释,强调了复时间鞍点对光电离总几率的贡献的重要性。相应的极角分布呈现不对称性归因于辐射压力效应。
2016-11-23 hep-ph physics.atom-ph
Spatial dynamics of laser-induced fluorescence in an intense laser beam: experiment and theory in alkali metal atoms
我们已经表明,它是可能的,精确地模拟强激光场中的光学现象,通过考虑在激光束的强度分布。我们建立了一个理论模型,将强激光束分成同心区域,每个区域的拉比频率对应于该区域的强度,并求解了一组耦合光学布洛赫方程的密度矩阵在每个区域。实验获得的$^{87}$ Rb的$D_1$线的$F_g=2\longrightarrow F_e=1$跃迁的磁光共振曲线与理论模型非常一致,直到约200 mW/cm $^2$的激光强度,其跃迁的饱和强度约为4.5 mW/cm $^2$。我们从实验和理论上研究了强激光束中荧光强度的空间依赖性。进行了一个实验,其中宽的、强的泵浦激光激发铯的$D_2$线的$F_g=4\longrightarrow F_e=3$跃迁,而弱的、窄的探测光束扫描泵浦光束内的原子并激发铯的$D_1$线,记录其荧光作为探测光束位置的函数。实验获得的空间分布的荧光强度同意定性与模型的预测。
2015-10-26 physics.atom-ph
Adiabatic Floquet Picture for Hydrogen Atom in an Intense Laser Field
本文发展了长度规范下的绝热Floquet图象来描述强激光场中氢原子的动力学行为。在这幅图中,我们讨论了频率和强度在绝热势和它们之间的耦合方面所起的作用,这为暴露于激光场的量子系统提供了一个物理和直观的图像。为了简单起见,分析氢并给出绝热势曲线以及一些基态容易计算的物理量。讨论了线偏振和圆偏振激光场。
2010-12-27 physics.atom-ph
Field ionization in short and extremely intense laser pulses
现代激光系统能够产生短而强的激光脉冲电离物质在探索不足的势垒抑制制度。场电离在这个政权的解析和数值研究。对于分析研究,使用经典和量子方法。本文提出了求解含时薛定谔方程的两种近似:忽略原子势的自由电子近似和只考虑外场项的静止近似。在不动近似下,导出了极强场中的电离率。近似被施加到几个模型的潜力,并验证使用数值模拟的薛定谔方程。一个简单的公式的隧道和势垒抑制制度的电离率提出。例如,该公式可以用于模拟极强激光场与物质相互作用的粒子细胞代码。
2018-08-21 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Quasistatic limit of the strong-field approximation describing atoms in intense laser fields: Circular polarization
在Vanne和Saenz [Phys.Rev.A75,063403(2007)]最近的工作中,导出了描述暴露于线性偏振激光场的原子或分子系统的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比例的激光频率(对于恒定强度的激光场)。在目前的工作中,我表明,圆偏振激光场的电离率是成正比的激光频率的较高的权力为类氢原子。新的解析表达式的渐近电离率(成为准确的准静态限制)不包含多光子贡献的总和。对于非常低的激光频率(光学或红外),这些表达式通常保持与速度规范强场近似的数量级一致。
2010-12-20 physics.atom-ph
Enhanced nonlinear response of Ne$^{8+}$ to intense ultrafast x rays
我们研究了在单色光的微扰非相对论框架内获得的Ne $^{8+}$的理论双光子电离截面$7 \times 10^{-54}$ $\text{cm}^4 \text{s}$ [J. Phys. B { \bf 34},4857(2001)]和在[Phys. Rev. Lett. { \bf 106},083002(2011)]在1110 eV的光子能量下。为此,我们认为Ne $^{8+}$暴露于确定性和混乱的合奏强烈的X射线脉冲。用含时组态相互作用单重态(TDCIS)方法定量描述了相干强超短x射线激光脉冲诱导Ne分子$^{8+}$的非线性电离.在微扰理论的最低非零阶下,研究了x射线脉冲混沌系综的带宽对有效双光子电离截面的影响。我们发现,在11 eV的带宽下,在光子能量为1110 eV的Ne $^{8+}$的有效双光子电离截面相当于$5 \times 10^{-57}$和$1.6 \times 10^{-55}$ $\text{cm}^4 \text{s}$分别为确定性系综和混沌系综。我们表明,获得的增强混沌合奏的脉冲起源于单光子1 $s^2$ -1 $s4p$共振位于1127 eV的存在。使用TDCIS的方法,我们还表明,对于目前可用的辐射强度,双光子电离的1 $s$电子在中性氖仍然不太可能比单光子电离的价电子。
2012-02-28 physics.atom-ph
Molecular symmetry effects in the ionization of CS$_2$ by intense, few-cycle laser pulses
强烈的800 nm的光的几个周期的脉冲被用来探测电离和解离的二硫化碳的强度和时间制度,预计再散射占主导地位的激光分子相互作用。再散射电子的波包破坏性地干扰CS $_2^+$的反键$π$ -轨道,使得再散射被有效地“关闭”。增强电离被“关闭”在超短域的直接签名也得到了。因此,解离成为一个几乎不存在的通道时,使用几个周期的脉冲,只有长寿命的单,双,和三重电荷的分子离子占主导地位的质谱。少周期光脉冲有助于揭示量子力学决定的分子对称性有助于强场分子电离。
2008-01-14 physics.atom-ph physics.optics
Instantaneous ionization rate of H$_2^+$ in intense laser field; Interpretation of the Enhanced Ionization
在$I \sim 1.0 \times 10^{14}$ W cm $^{-2}$和$λ\sim 1064 $ nm线偏振激光场中,直接求解了H $_2^+$的固定核全维含时薛定谔方程,引入了瞬时电离率,并通过计算系统的瞬时虚能量计算了瞬时电离率.结果表明,系统的瞬时虚能量的正(负)值代表电子的瞬时入(出)流,这种方法不仅可以确定电流的瞬时强度,而且可以确定电流的瞬时方向。从而可以精确地探测电子波包在强激光场中的瞬态行为。基于瞬时电离率研究了增强电离率的细节。这种方法给出了直接的证据,存在的电荷共振增强的多光子共振效应的准能态(QES)与激发电子态在某些特定的核间距。最后,计算了各个随时间变化的Floquet QES对总电离率的贡献.
2006-05-16 physics.atom-ph physics.chem-ph
Double Ionization by Strong Elliptically Polarized Laser Pulses
我们一起向N.B.教授致敬。Delone在这期纪念刊物上发表了关于椭圆率对短而强的近光激光脉冲双电离影响的新计算结果。
2009-05-24 physics.atom-ph
Multiphoton Ionization as a clock to Reveal Molecular Dynamics with Intense Short X-ray Free Electron Laser Pulses
我们研究了N2分子在强短X射线自由电子激光脉冲作用下,通过多个芯能级光吸收和随后的俄歇衰减过程,产生多重电离的分子动力学。的光吸收和解离过程的定时动力学映射到的片段的动能。后者的测量使我们能够绘制出每个分子光电离序列步骤的平均核间分离,并获得光吸收事件之间的平均时间间隔。利用多光子电离作为多脉冲泵浦探测方案的工具,我们证明了电离动力学的修改,因为我们改变X射线激光脉冲宽度。
2013-03-06 physics.acc-ph 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
Selective enhancement of resonant multiphoton ionization with strong laser fields
利用速度图成像技术,在1.1 × 10 ~(13)~ 3.5 × 10 ~(13)W/cm ~ 2的强度范围内,对800 nm线偏振激光场电离的双原子的光电子动量分布进行了高分辨的跟踪。在一定的激光强度,动量谱表现出明显的双环结构的低阶阈上电离,这似乎是不存在的在较低或较高的激光强度。通过研究强度分辨的光电子能谱,我们发现这种双环结构起源于原子的多里德堡态共振多光子电离。通过改变激光强度,我们可以选择性地增强原子里德堡态的共振多光子电离。研究了多光子共振光电子的角分布。
2015-12-08 physics.atom-ph
Semiclassical two-step model for ionization by a strong laser pulse: Further developments and applications
本文综述了强场电离的半经典两步模型。半经典两步模型描述了量子干涉,并解释了超出半经典微扰理论的离子势。我们讨论制定和实施这个模型,它的进一步发展,以及一些应用程序。该模型的应用包括强场全息与光电子,多电子极化效应的电离由强激光脉冲,和强场电离的氢分子。
2021-01-31 physics.atom-ph
Resonant Ionization Laser Ion Source (RILIS) Development on Lu and Pr
共振电离激光离子源是一种高效的元素选择性离子源,特别适用于放射性离子束装置。利用TRIUMF的离线激光离子源测试台和可调谐钛蓝宝石(Ti:Sa)激光器系统,研究了镥和镨的激光共振电离方案,特别关注自电离态。通过里德伯态和自电离态发现了新的电离方案,讨论了它们在离线实验台上的离子产额的研究和比较,并给出了在线Lu输送的数据。
2017-04-11 physics.atom-ph
Time resolved quantum dynamics of double ionization in strong laser fields
本文采用1+1维模型的量子计算方法,研究了强激光场中从基态到电离、再散射到双电子逃逸的时间演化过程。对称逃逸的子空间,非顺序双电离的主要特征,仍然可以通过一个明智的选择1-d坐标的电子。时间分辨的电离通量显示的单和双电离的发病,在脉冲期间的事件的顺序,和脉冲持续时间的影响,并揭示顺序和非顺序双电离的相对重要性,即使在同一场周期的电离发生。
2006-07-05 physics.atom-ph
Floquet approach for dynamics in short and intense laser pulses
我们提出了一个双时标Floquet方法,允许一个应用的Kramers-Henneberger方法短脉冲和任意的激光频率。一个有效的数值方法来传播的Floquet哈密尔顿依赖于Toeplitz矩阵形式主义和快速傅立叶变换。它使有效的时间传播与大Floquet扩展,同时仍然利用周期平均的Kramers-Henneberger基础。三个说明性的情况下,不同的光子能量的电离进行了分析,其中一个短而强的脉冲的包络是至关重要的基本动力学。
2018-02-05 physics.atom-ph
The role of tunneling in the ionization of atoms by ultrashort and intense laser pulses
经典允许的运输被证明是竞争与量子隧穿过程中的原子电离的超短和强激光脉冲,尽管凯尔迪什参数小于统一。这是通过将精确的概率密度与使用截断维格纳近似从纯经典传播获得的概率密度进行比较来完成的。经典输运不仅能够使轨道远离核心,而且还可以提供与目前实验中使用的量子强度相同数量级的电离概率。我们的研究结果的影响范围从概念上的修正到强场物理中的半经典阶跃模型,再到正在进行的关于原子钟实验中隧道时间测量的争论。
2022-01-28 physics.atom-ph quant-ph
Near-ionization-threshold emission in atomic gases driven by intense sub-cycle pulses
本文从理论上研究了强亚周期脉冲驱动下氢原子的偶极辐射。通过从头计算求解含时的薛定谔方程,得到了体系的偶极响应。值得注意的是,持续时间比驱动脉冲更长的窄带发射出现在电离阈值以上的频率。使用强场近似的额外计算也恢复了这种发射,这表明它对应于行为类似于里德伯电子的近束缚电子的振荡。预测的现象是独特的超短驱动脉冲,但不特定于任何特定的原子结构。
2016-02-04 physics.atom-ph quant-ph
Controlling double ionization of atoms in intense bichromatic laser pulses
研究了强双色线偏振激光脉冲作用下双电子系统的经典动力学。通过改变场的参数,例如场的两种颜色之间的相位滞后和相对振幅,我们从最初在氦原子的基态能量中的大轨道系综的统计分析中观察到几个趋势:顺序双电离元件的高灵敏度,非顺序双电离发生时强度的灵敏度低,而相应的产率可能会发生巨大变化。所有这些趋势都保持不变,而不管哪个参数变化:相位滞后或相对幅度。我们合理化这些意见的相空间结构的分析,驱动这个系统的动力学,并确定双电离的程度。这些趋势主要是由内部电子的动力学调节的。
2010-11-11 nlin.CD physics.atom-ph
Ionization of Xe in intense, two-cycle laser fields: Dependence on carrier-envelope phase
本文报道了用双周期强红外激光脉冲隧道电离氚及其对载波包络相位(CEP)的依赖性。在较低的光场值($E$),电离产额是最大的cos类脉冲的依赖性变得更强的更高的电荷状态。在较高的$E$ -值时,CEP依赖性被消除或翻转。一个简单的唯象模型的发展,预测和证实观察到的结果。CEP效应被认为持续8个周期的脉冲。出乎意料的是,电子再散射在所观察到的CEP依赖性中起着不重要的作用。我们的研究结果提供了新的观点,在超快,强场电离动力学的多电子系统,在阿秒科学的核心。
2017-06-15 physics.atom-ph physics.optics quant-ph