Interaction of intense vuv radiation with large xenon clusters
原子团簇与短脉冲强激光相互作用形成极热、致密的等离子体引起了广泛的实验和理论研究兴趣。团簇内原子的高密度极大地增强了原子-激光相互作用,而团簇的有限尺寸防止能量从相互作用区域逃逸。最近的技术进步使实验能够探测在非常高的光子能量下的激光-团簇相互作用,其相互作用比较低光子能量的理论所建议的要强得多。本文提出了一个激光-团簇相互作用的模型,它采用非微扰R矩阵方法计算了Herman-Skillman原子势的逆韧致辐射和光电离截面。我们描述了在逆韧致辐射加热、光电离、碰撞电离和复合以及团簇膨胀等过程的影响下团簇的演化。我们比较电荷态分布,电荷态喷射能量,和总能量吸收与汉堡实验的Wabnitz { \em et al.} [Nature { \bf 420},482(2002)]和Laarmann { \em et al.} [Phys. Rev. Lett. { \bf 95},063402(2005)]。
2006-04-19 physics.atom-ph physics.comp-ph
Climbing the N-shell resonance ladder of xenon
利用离子飞行时间谱研究了氙在4 $d$“巨”共振附近的强短极紫外脉冲(XUV)超快多光子电离对激发能的依赖性.氙的高电荷态的产额随激发能的变化很大。参考模拟的吸收光谱,我们可以链接的光子能量依赖于共振结构的单电子激发主要在氙N-壳层和纯粹的顺序多光子吸收。
2022-10-20 physics.atom-ph
Highly ionized xenon and volumetric weighting in restricted focal geometries
本文研究了氙原子在钛宝石激光器42 fs、800 nm脉冲辐射下的电离。在我们的实验中,使用最大激光强度$\sim2\times 10^{15} \textrm{W}/\textrm{cm}^2$。使用具有尺寸为$12μ\textrm{m} \times 400μ\textrm{m}$的入口狭缝的飞行时间离子质谱仪测量氙离子。观察到的产率$\textrm{Xe}^{n+} (n=1-7)$部分不受空间平均的影响。离子产率表现出顺序和非顺序的多重电离和浸渍结构后饱和。为了研究倾角结构,并进行实验和模拟数据之间的比较,以澄清残余空间平均的影响,我们推导出一个混合的解析-数值解的积分核在限制焦点几何形状。我们用Ammosov-Delone-Krainov和Perelomov-Popov-Terent'ev理论模拟了氙的电离,得到了与观测结果一致的结果。由于大量的实验遭受空间平均,所呈现的结果是重要的,以正确地解释实验数据,考虑到空间平均。
2016-05-06 physics.atom-ph
Electron spin polarization in strong-field ionization of Xenon atoms
作为电子的基本性质,自旋在从固体到分子和原子的物质的电子结构中起着决定性的作用,例如引起磁性。然而,尽管它的重要性,在原子与强超短激光脉冲相互作用过程中释放的电子的自旋动力学仍然没有被探索。在这里,我们报告的实验检测电子自旋极化的氙原子的强场电离和支持我们的结果的理论分析。我们发现高达30%的自旋极化随着电子能量改变其符号。这项工作为强场物理学开辟了自旋的新维度。它为产生亚飞秒自旋极化电子脉冲铺平了道路,其应用范围从超快时间尺度下探测物质的磁性到测试具有亚飞秒时间和亚飞秒空间分辨率的手性分子系统。
2017-02-09 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
Low intensity threshold values for keV X-ray production in laser-cluster interaction
绝对Ar XK(3千电子伏)和Ar XXL(4千电子伏)的光子产额测量作为激光峰值强度的函数,大(104 - 105原子)氩和氙团簇提交到强激光脉冲。观察到明显的阈值行为。的强度阈值被发现低至2 1014 Wcm-2,一个值匹配的生产单电荷的氩或双电荷的氙通过光场电离。内壳层电离可能涉及的机制进行了讨论。keV X射线生产的优化结果强调。
2005-07-06 physics.atm-clus physics.atom-ph
Dark Pulse Emission of A Fiber Laser
报道了腔内带偏振器的全正常色散掺铒光纤激光器的暗脉冲输出。实验发现,在适当的条件下,光纤激光器除了能发出亮脉冲外,还能发出单个或多个暗脉冲。基于数值模拟,我们解释了暗脉冲的形成在激光器中作为暗孤子整形的结果。
2009-10-30 physics.atom-ph physics.optics
Amplification of nanosecond laser pulse chain via dynamic injection locking of laser diode
报道了一种新的用于高速波长开关的纳秒激光脉冲产生方法,在自由运转条件下,从激光二极管相对于主激光器产生几十GHz的蓝失谐.通过用尾纤电光强度调制器调制连续波主激光器产生的ns脉冲链被注入到从激光二极管中,以快速来回切换从激光器的波长。从激光器的输出光束经温控标准具滤波后得到放大脉冲链。基于我们的动态注入锁定方案,我们产生了一个ns尺度的方脉冲链,有效的ON/OFF比为10^8,考虑到至少60 dB的散射抑制,通过调谐光-原子相互作用与远共振失谐和26.7 dB的抑制比的标准具。通过研究注入锁定的动态过程,确定了注入锁定对注入功率和频率失调的依赖关系。
2016-12-03 physics.atom-ph physics.optics
Laser-assisted collision effect on nonsequential double ionization of helium in a few-cycle laser pulse
利用三维半经典再散射方法研究了氦原子在周期数强激光脉冲作用下的非顺序双电离。结果表明,随着脉冲强度的增加,He $^{2+}$的动量分布呈现单峰-双峰-单峰的结构。根据NSDI过程的不同机制,激光强度可以分为三个区域,其中He $^{2+}$的动量分布表现出不同的特征。在相对高强度的区域,被称为“激光辅助碰撞电离”的NSDI机制被发现是主导的NSDI过程,并导致单峰结构。这一结果对强激光脉冲作用下高电荷态离子的非序贯电离研究具有重要意义。
2009-01-17 physics.atom-ph physics.optics
Low-Power Cross-Phase Modulation in a Metastable Xenon-Filled Cavity for Quantum Information Applications
单光子弱非线性在量子计算和量子信息中有着广泛的应用。在这里,我们展示了一个相对简单的系统,用于产生低功率交叉相位调制使用亚稳态氙内的高精细度腔。使用惰性气体如氙气消除了使用碱金属蒸气如铷时可能发生的高精细度反射镜的污染。交叉相移5毫拉德与4.5 fJ的控制脉冲进行了演示。主方程的数值解与实验结果吻合得很好,他们预测,交叉相移大于1毫拉德每个控制光子应该可以通过减少腔的大小。
2015-11-25 physics.atom-ph quant-ph
Time-domain measurement of Auger electron dynamics in xenon atoms after giant resonant photoionization
Kansas State University(堪萨斯州立大学);Max-Planck-Institut für Kernphysik(马克斯·普朗克核物理研究所);National Tsing Hua University(国立清华大学);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院)
本研究通过时域测量揭示了氙原子在巨共振光电离后的Auger电子动力学,发现氙的N₄,5OO Auger电子表现出异常的时间偏移和产量最小值,挑战了现有理论。
2025-12-23 physics.atom-ph physics.chem-ph
Extreme Ultraviolet Superfluorescence in Xenon and Krypton
我们提出了一个全面的实验和理论研究超荧光在极紫外波长区。将高强度的自由电子激光脉冲聚焦在充满氪气或氪气的池中,介质通过巨共振的内壳层电离和随后的俄歇衰变而准瞬时反转粒子数。在100 ps的时间尺度上,在介质中建立宏观极化,导致在向前方向上的几个λ和Kr线的超荧光发射。随着系统中发射器的数量通过提高压力或泵脉冲能量而增加,发射显示出超过4个数量级的指数增长并达到饱和。随着产量的增加,我们观察到线加宽,在光谱域中的超荧光的表现。我们的新的理论方法,基于一个完整的量子处理的原子系统和照射场,显示定量协议与实验,并支持我们的解释。
2018-10-25 physics.atom-ph
Complicated high-order harmonic generation due to the falling edge of a trapezoidal laser pulse
研究了H-$_2^+$及其同位素在波长为800 nm、强度为4 $\times 10^{14}$ W-$/$ cm $^2$的7周期和10周期梯形激光脉冲下的高次谐波产生。我们数值求解了全维电子含时薛定谔方程,并在Born-Oppenheimer近似下进行了比较。研究表明,梯形激光脉冲下降沿的高次谐波会导致整个高次谐波谱的红移和复杂性,而考虑到不同的脉冲宽度和核运动,这种红移和复杂性可以被消除,这对于正弦$^2$和高斯激光脉冲是不可能的.我们解决的红移和复杂的HHG光谱到不同的电子和振动状态和它们的干扰。
2015-09-12 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.comp-ph
An atom trap trace analysis system for measuring krypton contamination in xenon dark matter detectors
我们已经开发了一种原子阱痕量分析(ATTA)系统,以测量千分之一万亿分之一(ppt)的水平,与液体氙暗物质探测器超越当前一代的灵敏度实现的先决条件Kr。由于Ar和Kr具有相似的激光冷却波长,因此在测量Kr样品之前已经用Ar测试了该装置以避免污染。射频(RF)等离子体放电产生亚稳态原子束,其使用标准磁光技术进行光学准直、减慢和捕获。根据$1.2 \times 10^{-8}$(检测模式)的测量总系统效率,我们预计ATTA系统在$<2$小时内达到对样品中Kr的ppt浓度的设计目标灵敏度。
2013-09-27 astro-ph.IM physics.atom-ph
Quantum Coherence in Photo-Ionization with Tailored XUV Pulses
在极紫外(XUV)区用超短脉冲电离可以用来制备处于自旋-轨道子态叠加的离子。在这项工作中,我们研究了这样的叠加,电离氙原子使用两个相位锁定的XUV脉冲在不同的频率产生的相干性。通常,如果驱动脉冲的持续时间超过量子拍周期,则将发生失相。然而,如果两个脉冲的频率差与自旋-轨道分裂相匹配,则可以有效地增加相干性并且不发生失相。
2017-10-11 physics.atom-ph
Molecular dissociation in few-cycle laser pulses: From attosecond to femtosecond pulse duration
通过对电场的详细讨论和含时分子薛定谔方程的直接求解,研究了双原子分子与不同脉宽的(近)光脉冲相互作用的解离动力学.从电子时标(阿秒)到核时标(飞秒)的脉冲持续时间的系统变化表明,所采用的几个周期的激光脉冲导致众所周知的,但完全不同的解离机制。与模型脉冲和实验实现的阿秒脉冲的比较计算强调,在何种程度上,一个现实的电场的建模是至关重要的阿秒制度。
2019-08-13 physics.atom-ph
Ultra-strong laser pulses: streak-camera for gamma-rays via pair production and quantum radiative reaction
我们表明,一个强的激光脉冲与强X射线脉冲相结合,可以采用的检测方案,用于表征高能量的$γ$ -射线脉冲下降到zeptosecond时间尺度。该方案采用条纹成像技术建立在高能量过程中的电子-正电子对生产在真空中通过碰撞的测试脉冲与强激光脉冲。讨论了量子辐射反应在多光子康普顿散射过程中的作用及其对探测方案的限制。
2011-08-08 physics.acc-ph physics.atom-ph physics.ins-det
Propagation of two short laser pulse trains in a $Λ$-type three-level medium under conditions of electromagnetically induced transparency
通过数值求解麦克斯韦-薛定谔方程,研究了一对激光短脉冲序列在由三能级$Λ$型原子组成的介质中的动力学行为.通过不同参数的传输计算,在电磁感应透明的条件下,我们比较了单对探针和耦合激光脉冲以及探针和耦合激光脉冲串的传输动力学。讨论了耦合脉冲面积、脉冲数和失谐对探测激光传播和电磁感应透明条件实现以及暗态形成的影响。
2014-08-01 physics.atom-ph
The inherent fluctuations of the pulsed atom laser in F=2 manifold of 87Rb atoms
我们观察到F=2 87 Rb原子激光器在低耦合率输出时的强度起伏。理论上,我们发现,由于原子激光器的输出,凝聚体中的原子损失导致了激光脉冲的起伏,这是所有状态变化的外耦合(如rf和Raman)所固有的。导致大波动的另一个原因是输出脉冲的干扰。
2008-10-29 physics.atom-ph
Classical effect for enhanced high harmonic yield in ultrashort laser pulses with a moderate laser intensity
从理论上研究了脉冲宽度对高次谐波产生的影响,探索了较宽的激光参数范围。先前的研究表明,对于接近饱和电离强度的高激光强度,HHG反转效率对于较短的脉冲是较高的,因为后者的基态耗尽较弱。令人惊讶的是,我们的模拟表明,即使在电离不强的中等激光强度下,这种高效率也会出现。一个经典的效果有关的较短的行程距离的再散射电子在较短的脉冲,被发现有重要贡献,这种高效率。当使用双色激光场时,这种效应可以被显著放大,这表明了提高HHG产率的有效途径。
2015-09-15 physics.atom-ph
Quantum interference effects in a $Λ$-type atom interacting with two short laser pulse trains
该研究针对电磁感应透明条件下与两束短激光脉冲串作用的三能级Λ型原子,通过数值求解和解析推导,分析了脉冲参数对激发路径间量子干涉的影响。
2023-06-14 physics.atom-ph
Relativistic ionization-rescattering with tailored laser pulses
研究了相对论强剪裁激光脉冲与原子系统的相互作用。由于激光脉冲的特殊剪裁,抑制电离电子的相对论漂移和显着增强的再散射概率被证明是可以实现的。高次谐波产生率在相对论制度的计算和示出增加了几个数量级相比,传统的激光脉冲的情况下。在原子核的重访电子的能量可以接近MeV域,从而使硬X射线谐波和核反应与单原子可行。
2006-08-02 physics.atom-ph
A robust all-non-optical method for the characterization of single-shot few-cycle laser pulses
本文提出了一种精确测定单次少周期激光脉冲参数的全非光学方法。通过分析高能光电子沿偏振轴的“左”和“右”不对称性,我们使用最近发展的定量再散射理论,我们表明,载波包络相位,脉冲宽度和峰值强度的每个单次脉冲可以很容易地恢复。与光学测量不同,该方法直接提供相互作用区域中的激光强度。
2009-06-12 physics.atom-ph
Laser cooling of new atomic and molecular species with ultrafast pulses
提出了一种新的激光冷却方法,用于冷却能级结构使传统激光冷却困难的原子物种。例如,氢的激光冷却需要单频真空紫外光,而多电子原子需要许多分离频率的单频光。这些限制可以通过激光冷却超快脉冲序列的双光子跃迁来缓解。氢、反氢和许多其它物质的激光冷却看来是可行的,而且将这项技术推广到分子也是可能的。
2005-12-07 physics.atom-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
Generation of isolated attosecond pulses by polarization gating of high-order harmonic emission from H$_2^+$ in intense ultrashort laser fields
利用量子力学方法研究了在椭圆度随时间变化的强激光脉冲中H $_2^+$分子的高次谐波辐射产生单阿秒脉冲的过程。研究了H $_2^+$分子在左右圆偏振高斯脉冲叠加下的高次谐波产生,研究了激光场的持续时间和载波包络相位对单个阿秒脉冲产生的影响。利用由一个左右椭圆偏振高斯脉冲组合而成的激光场,研究了场的椭圆度对产生的阿秒脉冲宽度和强度的影响。数值计算表明,采用常规偏振选通,可以从H $_2^+$分子在激光场中发射的脉冲训练中分离出一个强的单阿秒脉冲。
2017-03-01 physics.atom-ph quant-ph
Direct measurement of the electron density of extended femtosecond laser pulse-induced filaments
我们提出了直接的时间和空间分辨测量飞秒激光脉冲诱导等离子体细丝的电子密度。占主导地位的非线性负责扩展大气细丝被证明是场致旋转的空气分子。
2010-10-28 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Caustic structures in the spectrum of x-ray Compton scattering off electrons driven by a short intense laser pulse
本文研究了在相对论强激光短脉冲驱动下,X射线与电子的康普顿散射。由于X射线和激光光子之间的非线性混合,激光辅助康普顿辐射的频谱在无激光康普顿线附近显示出宽的平台。特别强调的是如何短的辅助激光脉冲的形状影响的散射X射线的光谱。特别是,我们观察到尖锐的峰值结构的平台区域,其数量和位置是高度敏感的激光脉冲的形状。这些结构被解释为光谱焦散线通过使用半经典分析的激光辅助QED矩阵元。
2015-07-31 hep-ph physics.atom-ph physics.plasm-ph