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
The role of light ellipticity in ionization of atoms by intense few-cycles laser pulses
我们提供了理论研究的响应的Ar和H原子的强烈椭圆偏振的几个周期的激光脉冲,作为光的椭圆率的函数。数值求解了描述最小束缚电子的含时薛定谔方程,并计算了动量分布、连续谱中的电子密度和阈上电离谱等微分量。这些量提供了深入了解的电离动力学和电子再散射过程作为光椭圆率的函数,并揭示了很大的相似性之间的响应Ar和H施加的外部场。
2010-04-22 physics.atom-ph
An Intense, Continuous Cold Atom Source
我们展示了一个强烈的,连续的冷原子束产生后喷嘴播种的超音速氦射流与$^7$锂原子。喷嘴冷却到约4.4 K,以降低原子的前进速度。原子束通过10 cm孔径的磁六极透镜被带到距喷嘴175 cm的焦点。焦点的吸收和荧光成像显示出$2.3(4) \times 10^{12}$原子/秒的通量、$4.1(7)\times 10^{19}$ $\textrm{m}^{-2}\textrm{s}^{-1}\textrm{sr}^{-1}$的亮度、211(2)m/s的前进速度和7(3)mK的纵向温度。结果与籽晶动力学的蒙特卡罗模拟和原子透镜的粒子追踪模拟一致。我们预计,10倍以上的通量将有可能与改进的真空系统设计。我们的方法应该提供一个有用的高亮度源原子光学和其他原子和分子物理应用。
2022-08-22 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
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
Reconstruction of Atomic Ionization Probabilities in Intense Laser Fields
应用平行投影反演技术的z-扫描光谱的多电荷氙和氪离子,获得非共振场电离的中性目标,第一次允许直接观察强度依赖的电离概率。这些电离效率曲线突出了隧道机制中的结构的存在,这是以前在全体积技术下未观察到的。
2005-09-23 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
Hydrogen and Helium Atoms and Molecules in an Intense Magnetic Field
我们计算氢和氦的原子结构,原子和分子在强磁场,分析和数值与明智地选择的基础。
1998-06-24 astro-ph physics.atom-ph
Buffer gas cooling of carbon atoms
本研究通过脉冲双光子激发与真空紫外荧光检测,结合Monte Carlo模拟验证,实现碳原子经氦缓冲气体冷却至约10 K,为冷及超冷碳原子相关研究奠定重要基础。
2024-07-12 physics.atom-ph
Spherical Coordinates of Carbon Atoms in C20 Fullerene Cage
在球坐标系中,计算了形成C20笼的20个碳原子的球坐标。
2018-12-19 physics.atom-ph
Intense Atomic and Molecular Beams via Neon Buffer Gas Cooling
我们实现了一个连续的冷氘代氨束流的流量为3e 11 ND 3分子/s和一个连续的自由空间冷钾束流的流量为1 e16 K原子/s。用于产生这些光束的缓冲气体源的一个新特征是冷氖,由于中间努森数光束动力学,冷氖产生与冷得多的氦基源相当的前向速度和低能尾部。我们希望这个来源是平凡的推广到一个非常广泛的原子和分子物种与显着的蒸汽压低于1000 K。该光源的特性使其成为激光冷却分子或原子、冷碰撞研究、捕获或缓冲气体冷却原子或分子气体中的非线性光学的良好起点。
2008-12-11 physics.atom-ph
Electron double-emission spectra for Helium atoms in intense 400 nm laser pulses
本文计算了He原子在波长为$394.5\,nm$的强激光脉冲作用下的双光电子发射,强度为$3.5 - 9.2\times 10^{14}W/cm^2$。联合动量分布证实了经典弹道计算中所见的特征。随着强度的增加,从背对背发射到并排发射的显著转变、$He^{++}/He^+$比率和联合能谱的调制与最近的实验很好地一致[Henrichs等人,PRA 98,43405(2018)],如果承认实验强度增加了一个因子$\sim 2$。我们发现,弗里曼共振增强反相关发射,我们确定的联合角分布中的电子排斥的签名,我们解释的调制联合能谱作为一个签名的多个applisions。
2019-12-19 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
Photoelectron signature of dressed-atom stabilization in intense XUV field
本文利用预解算子技术研究强XUV场中的非微扰共振多光子电离,通过计算氢、氦原子的有效二能级哈密顿量标度参数,识别出氦原子在强圆偏振XUV光下稳定化对应的光电子特征,从而无需原子饱和即可检验缀饰原子稳定化预言。
2023-09-22 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
Electron correlation vs. stabilization: A two-electron model atom in an intense laser pulse
研究了强激光脉冲作用下完全关联双电子模型原子的电离稳定化问题。我们集中在两个频率制度:非常高的频率,其中光子能量超过两者,电离电位的外部{ \em和}内部电子,和中频,从"单一的活性电子“的角度来看,外部的电子预计是稳定的,但内部的一个不是。我们的研究结果表明,相关性降低稳定相比,从单个活性电子计算的结果。然而,尽管这种不稳定的电子相关效应,我们仍然观察到在一定的强度域中的高频情况下电离概率下降。我们比较我们的结果从完全相关的模拟与那些更简单的,近似的模型。这对未来的工作是有用的“真正的”一个以上的电子原子,还没有访问的数值{ \em从头计算}方法。
1999-06-02 physics.atom-ph
Low-energy collisions between carbon atoms and oxygen molecules in a magnetic trap
在静电、磁和光阱中捕获原子和分子,使得能够在许多秒的时间尺度上研究原子和分子的相互作用,从而可以观察超冷碰撞和反应。在这里,我们报告的第一个磁减速和捕获中性碳原子在一个静态磁阱。当在超导阱中共同捕获碳原子与氧分子时,碳信号以非指数方式衰减,与原子-分子碰撞导致的损失一致。我们的发现为研究不能被激光冷却的物质的弹性和非弹性碰撞铺平了道路,特别是可能有助于观察低温下的反应,如C + O2 --> CO + O,这在星际化学中很重要。
2020-06-15 physics.atom-ph
Intense and controlled beam of S($^1D_2$) atoms
Institute for Molecules and Materials, Radboud University(分子与材料研究所,拉德堡德大学)
利用多级Zeeman减速器产生强而可控的S($^1D_2$)原子束,实现精确速度分布和量子态纯度,用于散射研究。
2025-11-25 physics.atom-ph
From quantum to classical description of intense laser-atom physics with Bohmian trajectories
本文将玻姆力学引入强激光原子物理中。从玻姆-牛顿方程出发,得到了原子电子在强激光场中的运动规律。我们发现,当强激光场将电子驱离母体离子时,主导物理系统量子效应的量子势变得可以忽略,即电子在电离后不久,其行为就平滑地趋向于经典.我们的数值计算为强激光-原子物理中电离电子的运动用经典力学处理,而电离前需要用量子力学处理的半经典轨道方法提供了直接的证据。
2009-12-20 physics.atom-ph quant-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
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
An intense, slow and cold beam of metastable Ne(3s) ^3P_2 atoms
We employ laser cooling to intensify and cool an atomic beam of metastable Ne(3s) atoms. Using several collimators, a slower and a compressor we achieve a ^{20}Ne^* flux of 6 10^{10} atoms/s in an 0.7 mm diameter beam traveling at 100 m/s, and having longitudinal and transverse temperatures of 25mK and 300microK, respectively. This constitutes the highest flux in a concentrated beam achieved to date with metastable rare gas atoms. We characterize the action of the various cooling stages in terms of their influence on the flux, diameter and divergence of the atomic beam. The brightness and bril…
2001-07-04 physics.atom-ph
An Intense Source of Cold Rb Atoms from a Pure 2D-MOT
我们提出了一个二维MOT装置的生产连续准直光束的冷87-Rb原子的蒸汽细胞。基本的物理学是纯粹的二维冷却和捕获,这允许高达6*10^(10)原子/秒的高通量和产生的光束的小发散。我们分析了二维MOT的速度分布。原子束的纵向速度分布具有宽的特征(FWHM= 75 m/s),中心在50 m/s左右。详细研究了激光强度、俘获体积的几何形状和气室压力对通量的影响。研究了二维MOT的几何结构对冷束平均速度的影响。我们提出了一个简单的模型的速度分布的通量的速率方程描述的一般依赖关系的基础上。
2002-01-16 physics.atom-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
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
The Spectrum of Quasistable States in a Strong Microwave Field
当原子暴露于强激光或微波脉冲时,发现脉冲后约10%的原子处于里德伯态,即使它比静态场电离所需的强度大得多。在38 GHz微波场的存在下,幸存的Li原子的光谱表明原子如何在强脉冲中存活。光谱表现出间隔38 GHz的周期性峰值训练。一个峰值刚好低于极限,并且在90 V/cm的场振幅下,训练从极限以上300 GHz延伸到极限以下3000 GHz。光谱和量子力学计算表明,原子在准稳定状态下存活,其中里德堡电子处于弱束缚轨道,在强脉冲期间很少返回离子核。
2014-04-22 physics.atom-ph
Non-perturbative generation of above-threshold harmonics from pre-excited argon atoms in intense mid-infrared laser fields
利用中红外飞秒激光脉冲,对处于激发态的氩原子产生阈上谐波进行了实验研究。观测信号与驱动激光脉冲能量和偏振态的高度非线性关系表明了其非微扰特性。
2015-10-18 physics.atom-ph physics.optics
Coherent backscattering of intense light by cold atoms with degenerate energy levels: Diagrammatic treatment
本文将强激光对简并能级原子的相干背散射的图解泵浦-探测方法推广到一般情况。我们采用这种方法的双散射信号的光泵原子的过渡$J_g\rightarrow J_e=J_g+1$的螺旋度保持偏振通道的特性。我们发现,在饱和状态下,内部简并变得明显的原子与$J_g\geq 1$,导致更快的CBS增强因子的减少,增加饱和参数比在非简并的情况下。
2014-07-10 physics.atom-ph quant-ph
Classical calculation of high-order harmonic generation of atomic and molecular gases in intense laser fields
基于我们以前的工作(Eur.Phys.J.D6,319(1999); Chin.Phys.Lett. 18,236(2001)),我们发展了一种计算激光驱动原子和分子产生高次谐波的经典方法。系统中的库仑奇异性已被去除的正则化程序。用α角变量产生满足系统反演对称性的初始微正则分布。数值模拟表明,在一定的激光强度范围内,出现了一个只有奇次谐波的谐波平台。在较高的强度下,由于混沌的存在,光谱变得更嘈杂。随着激光强度的进一步增加,电离发生,高次谐波消失。因此,混沌在光谱中引入了噪声,电离抑制了谐波的产生,电离的开始跟随混沌的开始。
2001-03-02 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
Interaction of atomic quantum gases with a single carbon nanotube
本文研究了碳纳米管与超冷量子气体(如热原子云或玻色-爱因斯坦凝聚体)接触的混合量子系统中的非弹性过程。我们提出了一个无参数的从头计算方法的基础上的散射过程的损失率,考虑到系统的二维字符以及精确的Casimir-Polder势。预测的损失率是在完美的协议与最近的实验结果,既获得了铷原子的热云和BEC。对于热云的陷阱损失,我们发现,延迟效应变得重要,并作出显着贡献,这强调了确切的相互作用势的关键作用。
2013-01-24 physics.atom-ph
Strong interference effects in the resonant Auger decay of atoms induced by intense X-Ray fields
本文提出了高强度相干X射线脉冲中原子的共振俄歇衰变理论。该理论包括基态和共振之间的耦合,由于一个强烈的X射线脉冲,考虑到衰减的共振和直接光电离的基态,都填充最终的离子状态相干。该理论还考虑了共振态本身的直接光电离的影响,其通常填充高度激发的离子态。场中的基态的共振衰减和直接电离的联合作用在地和“修饰的”共振态之间引起非厄米的依赖于时间的耦合。研究了这些竞争过程对Ne 1s $\to$ 3p共振的总电子产额、2s $^2$ 2p $^{4}(^1\mathrm{D})$ 3p $^2$ P旁观者和2s $^1$ 2p $^{6}$ $^2$ S激发子俄歇衰变谱的影响。基态的直接光电离和共振的作用随电场强度而显著增加。这导致了强干扰效应,在电子光谱中具有不同的图案,对于干扰者和旁观者的最终状态不同。
2010-12-15 physics.atom-ph
Intense source of cold cesium atoms based on a two-dimensional magneto-optical trap with independent axial cooling and pushing
本文报道了一种基于轴向独立冷却和推动的二维磁光阱的冷铯原子强源的研究。新设计的源,建议作为2D-HP MOT,使用空心激光束轴向冷却和薄推激光束冷原子束提取。通过推动光束独立地调节,原子通量可以基本上被优化。在2D-HP MOT中获得的原子通量最大值为$4.02\times 10^{10}$ atoms/s,与我们实验中的传统2D $^+$ MOT相比增加了60%。此外,在推进功率为10 $μ$ W和失谐量为$0Γ$的情况下,2D-HP MOT可以产生相当强的冷铯原子束,伴随的光移被抑制了20倍。冷铯束的轴向速度分布集中在6.8 m/s,FMHW约为2.8 m/s。研究了原子注量与推进功率和失谐量的关系。实验结果与理论模型吻合较好。
2015-09-24 physics.atom-ph physics.optics
RMT: R-matrix with time-dependence. Solving the semi-relativistic, time-dependent Schrodinger equation for general, multi-electron atoms and molecules in intense, ultrashort, arbitrarily polarized laser pulses
RMT是一个程序,它解决了一般的,多电子原子,离子和分子与激光相互作用的时间相关的薛定谔方程。因此,它可以用来模拟电离(单光子,多光子和强场),电离(高次谐波产生,强场再散射),以及更一般的吸收或散射过程,并以时间依赖的方式充分考虑多电子相关效应。计算可以进行与超短,强激光脉冲的长波长和任意偏振相互作用的目标。原子的计算可以选择性地包括用于描述相对论(特别是自旋轨道)效应的布雷特-泡利校正项。
2019-08-15 physics.atom-ph physics.comp-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
Electron release of rare gas atom clusters under an intense laser pulse
计算原子团簇的能量吸收作为激光脉冲长度$T$的函数,我们发现临界$T^*$的最大值。我们表明,$T^*$可以链接到一个最佳的集群半径$R^*$。这个半径的存在可以归因于最初在双原子分子中发现的增强电离机制。我们的研究结果表明,增强电离应该是广泛的一类稀有气体团簇。从一个简单的库仑爆炸模型出发,导出了最大能量释放与适当比例的膨胀时间之间的解析关系式,该关系式可用脉冲长度$T^*$表示。
2002-06-19 physics.atm-clus physics.atom-ph
Atomic and Molecular Systems Driven by Intense Chaotic Light
我们从理论上研究了强成形混沌场和弱飞秒激光脉冲作用下原子和分子系统的动力学行为。作为一个原型例子,详细考虑了氢原子的光电离。当在弱激光脉冲中加入宽带混沌场时,净光电离得到最佳增强。利用时间分辨波包演化和原子能级的布居动力学分析了增强电离。我们阐明了两个不同的类,一个具有可调带宽和另一个具有中心在第一个原子跃迁的窄带宽的光谱形状的混沌场产生的增强。在高次谐波产生中提供的大带宽的激励下,我们还展示了利用驱动脉冲的离散、相位随机、奇阶和全阶高次谐波合成的混沌场的增强效应。这些发现是通用的,可以应用到其他原子和简单的分子系统。
2010-01-16 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Two--Electron Atoms in Short Intense Laser Pulses
本文讨论了在强激光场中含两个活跃电子原子的含时薛定谔方程的一种求解方法。Scrinzi和B. Piraux,Phys.Rev.A56,R13(1997)]来计算短激光脉冲在氦中的电离、双激发和谐波产生。该方法采用复杂的缩放和显式相关的基础上的扩展。收敛的计算记录和误差估计。在峰值强度高达10^15 W/cm^2和波长248 nm时,氦的结果准确度至少为10%。对负氢离子的电子脱离和双激发也作了同样精确的计算。
1998-03-10 physics.atom-ph physics.comp-ph
Highly nonlinear ionization of atoms induced by intense high-harmonic pulses
强的极紫外光脉冲使得研究极紫外光引起的非线性过程成为可能,也是发展阿秒泵浦-阿秒探测实验的先决条件。虽然在自由电子激光(FEL)中已经研究了XUV范围内的高度非线性过程,但是高次谐波产生(HHG)允许研究低阶非线性过程。在这里,我们提出了一个概念,以优化HHG强度,这令人惊讶地需要一个缩放的实验参数,这与优化HHG脉冲能量有很大的不同。其结果是,我们能够研究在XUV范围内使用驱动激光与适度($\approx 10$ mJ)脉冲能量的高度非线性过程。我们证明了我们的方法电离Ar原子到Ar $^{5+}$,需要吸收至少10个XUV光子。
2020-02-19 physics.atom-ph physics.optics
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
A discrete time-dependent method for metastable atoms in intense fields
用离散方法直接求解了强外场中单电子系统电子动力学的全维含时薛定谔方程。我们的方法结合了有限差分法和拉格朗日网格法。应用该方法计算了静态和动态强电场中原子和分子体系的准能和电离几率。建立了该方法的规范不变性和精度。介绍了它在电子偶素和氢原子及分子多光子电离中的应用。在高于饱和阈值的很高强度下,我们利用标度技术将该方法推广到估算氢分子离子亚稳态的准能量。计算结果与最近的实验结果吻合较好。
2004-02-20 math-ph math.MP physics.atom-ph
Dimensional Scaling Treatment with Relativistic Corrections for Stable Multiply Charged Atomic Ions in High-Frequency Super-Intense Laser Fields
我们提出了一个描述多电荷原子离子的理论框架,讨论了它们在超强激光场中的稳定性,并对相对论效应对系统的影响进行了修正。对H,H $^{-}$,H $^{2-}$,He,He $^{-}$,He $^{2-}$,He $^{3-}$体系在超强激光场中进行了相对论修正的尺度计算。还完成了三维自洽场计算,以验证尺寸缩放量。利用上述方法,示出了系统通过发展导致高电子密度节点的多个高势能隔离区域来稳定地结合“附加”电子的能力。这些节点彼此间的距离足够远,以使电子的电子排斥最小化,同时仍然提供足够的吸引力,以便将多余的电子结合到轨道中。我们已经发现,即使考虑到相对论性,这些粒子仍然稳定地束缚在磁场中。还发现,在激光场范围内对系统进行尺度缩放计算比支持D=3的SCF方法简单得多,成本效益更高。维数标度法具有普遍性,可以推广到包含相对论修正的情形,用以描述简单分子系统在超强激光场中的稳定性。
2011-08-29 physics.atom-ph quant-ph
High-ellipticity resonant below-threshold harmonic generation by a helium atom driven by a moderately intense elliptically polarized laser field
本研究通过二维和三维模型数值研究氦原子阈下谐波产生,发现特定激光频率下谐波效率与椭圆度同步提升,谐波椭圆度可达激光的2倍以上,且效率对激光椭圆度依赖弱,揭示了共振发射路径并解释了椭圆度增强机制。
2024-12-10 physics.atom-ph physics.optics
Local Diagnostics of the Density of Neutral Atoms in Plasma by Stimulated Rotation of Polarization Plane
计算了等离子体中强激光场中探测信号的偏振面受激旋转角。根据Faraday效应、Cotton-Mouton效应和探测信号在强激光场中的受激旋转效应,得到了铯等离子体中残余气体局域密度的估计,并提出了探测信号在强脉冲作用下偏振面共振变化的简要理论。结果表明,介质中的转动具有复杂的结构。
2022-08-04 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Nuclear Isomer Excitation in 229Th Atom by Super-Intense Laser Field
分析了双色飞秒脉冲Ti:Sa激光在基频和二次谐波下辐照钍原子过程中,同分异构核态229 mTh的激发。结果表明,相对于激光等离子体中的其他核激发过程或在共振波长处外加相干源,同质异能态激发速率可以显著提高。这种增强是由于基于以下的非线性激光核激发过程。第一,与价电子运动相关的原子电流是场振幅的非线性函数。第二,在Ti:Sa激光五次谐波频率处的光子能量与229 mTh态的能量一致。如果使用双色(基波的第一和第二谐波),则该谐波的产率要高得多。第三,由价电子在原子核处产生的场的强度达到近原子值,其显著地超过与任何其他激光等离子体发射机制相关联的场强度。
2018-12-06 physics.atom-ph physics.optics
The Buffer Gas Beam: An Intense, Cold, and Slow Source for Atoms and Molecules
原子和分子束是光谱学和碰撞过程研究的有力工具。超音速膨胀技术可以产生许多种类的原子和分子的冷束。然而,所产生的光束通常在实验室框架中以300-600 m/s的速度移动,并且对于大类物质而言,对于重要应用而言,其通量(即亮度)不足。相比之下,缓冲气体束在许多情况下是一种优越的方法,在实验室框架中产生冷且相对缓慢的分子,具有高亮度和很大的通用性。在特定的技术优势和限制方面,超音速和缓冲气体冷却束之间存在基本的差异。目前,显然尚未对缓冲气体方法的所有可能变化进行研究。在这篇评论中,我们将提出一个调查的缓冲气体束的最新技术水平,并探讨一些可能的未来方向,这些新的方法可能采取。
2011-11-11 physics.atom-ph physics.chem-ph
A general approach to few-cycle intense laser interactions with complex atoms
本文用{ \it ab-initio}和非微扰方法求解了强阿秒激光脉冲与一般原子相互作用的含时薛定谔方程,除了准单电子或准双电子靶的模型之外,还描述了。无场哈密顿量和偶极子矩阵是使用灵活的$B$样条$R$矩阵方法产生的。这种数值实现使我们能够为束缚电子和连续统电子构建依赖项的、非正交的单电子轨道集。TDSE的解使用Arnoldi-Lanczos方法在时间上传播,该方法不需要任何大矩阵的对角化。该方法说明了应用程序的Ne原子的多光子激发和电离。与$R$ -矩阵Floquet计算的双光子电离广义截面的一致性很好。
2007-09-13 physics.atom-ph physics.comp-ph
Recolliding orbits in an intense laser field
我们证明了在强圆偏振激光场中,一族关键周期轨道驱动着量子化过程。这些轨道,创造的周期轨道,存在于广泛的参数和它们的相对影响的激光和原子参数的变化。我们发现的必要条件,闪烁驱动的非顺序双电离发生。所概述的机制是普遍的,因为它同样适用于原子之外:目标物质的内部结构在分解过程中起次要作用。
2013-03-14 physics.atom-ph physics.class-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
QPROP: A Schroedinger-solver for intense laser-atom interaction
介绍了Qprop软件包。Qprop已经发展到研究激光-原子相互作用的非微扰制度,其中非线性现象,如阈值以上的电离,高次谐波的产生,和动态稳定是已知的发生。在非相对论的制度和单活性电子近似下,这些现象可以研究与Qprop在最严格的方式,通过求解三维空间中的时间相关的薛定谔方程。由于Qprop是为研究在初始未扰动配置中球对称的量子系统而优化的,因此所有波函数都以球谐函数展开。波函数的时间传播是使用分裂算子方法进行的。光电子能谱计算采用窗口算子技术。Qprop除了可以在单电子近似下求解含时薛定谔方程外,还可以通过求解含时Kohn-Sham方程来研究多电子系统。
2005-11-04 physics.atom-ph physics.comp-ph
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
Quantum Interference in Two-Atom Resonant X-ray Scattering of an Intense Attosecond Pulse
Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室)
研究两非相互作用Ne+离子在强极紫外脉冲驱动下的共振X射线散射,分析脉冲强度、原子配置和初始电子态对总散射信号的影响,发现共振散射产率高于非共振,信号角依赖性类似双原子结构因子,干涉条纹可见度受脉冲面积和初始电子态影响。
2026-01-05 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Above-threshold ionization photoelectron spectrum from quantum trajectory
强激光-原子物理中的许多非线性量子现象可以用轨道的概念直观地解释。利用玻姆力学研究了强激光场与原子相互作用的多光子过程:阈上电离。首先从玻姆-牛顿方程出发,得到了原子电子在强激光场中的量子运动轨迹,然后由轨迹求出光电子的能量。利用光电子系综的能量,我们得到了ATI谱,这与以前的理论和实验结果是一致的。将BM方法与经典的轨道Monte-Carlo方法进行比较,我们发现量子势在再现ATI谱中可能起着关键作用。我们的工作可能为理解强激光原子物理中的量子现象提供一种新的途径。
2009-06-18 physics.atom-ph quant-ph
XCALIB: a focal spot calibrator for intense X-ray free-electron laser pulses based on the charge state distributions of light atoms
基于实验测量的轻原子电荷态分布,开发了X射线自由电子激光(XFEL)焦斑处光束轮廓的标定工具XCALIB。精确表征焦斑处的注量分布对于进行物理量的体积积分以便在理论和实验结果之间进行定量比较是必不可少的,特别是对于与注量相关的量。使用轻原子的CSD是有利的,因为CSD直接反映了焦点处的实验条件,并且轻原子的性质已经在理论和实验中得到了很好的建立。为了获得理论CSD,我们使用XATOM,一个工具包来计算原子的电子结构,并模拟暴露于强XFEL脉冲,其中涉及高度激发的多个核心空穴状态的原子的电离动力学。采用一个简单的函数与几个参数,通过最大限度地减少理论和实验结果之间的差异,确定XFEL光束的空间轮廓。我们已经实现了采用强化学习技术的优化过程。该技术可以自动化和组织校准程序,以前,已经手动执行。XCALIB具有很高的灵活性,可以同时结合不同的优化方法、电荷状态集和广泛的参数空间。因此,结合XATOM,XCALIB作为一个全面的工具,以校准在相互作用区域的紧聚焦XFEL光束的注量分布。
2018-08-18 physics.app-ph physics.atom-ph physics.ins-det