We present an experimental and theoretical energy- and angle-resolved study on the photoionization dynamics of non-resonant one-color two-photon single valence ionization of neutral N$_2$ molecules. Using 9.3 eV photons produced via high harmonic generation and a 3-D momentum imaging spectrometer, we detect the photoelectrons and ions produced from one-color two-photon ionization in coincidence. Photoionization of N$_2$ populates the X $^2Σ^+_g$, A $^2Π_u$, and B $^2Σ^+_u$ ionic states of N$_2^+$, where the photoelectron angular distributions associated with the X $^2Σ^+_g$ and A $^2Π_u$ states both vary with changes in photoelectron kinetic energy of only a few hundred meV. We attribute the rapid evolution in the photoelectron angular distributions to the excitation and decay of dipole-forbidden autoionizing resonances that belong to series of different symmetries, all of which are members of the Hopfield series, and compete with the direct two-photon single ionization.
Calculations for electron-impact ionization of magnesium and calcium atoms in the method of interacting configurations in the complex number representation
Coherent phase control in ionization of Magnesium by a bichromatic laser field of frequencies ωand 2ω
利用双色线偏振激光场,研究了Mg原子(3 p ^{2})自电离态(AIS)与基态共振耦合的双光子和四光子跃迁的相干相位控制.选择频率,使得激光器可在具有跃迁(3s^{2}(^{1}S^e)\rightarrow 3 p ^{2}(^{1}S^e))的共振周围调谐,这意味着(ω_{f}=2.11)eV和(ω_{h}=4.22)eV。我们感兴趣的是通过相对相位和激光强度的自电离(AI)线形状的修改。我们还进行了一个考虑了所有共振态的含时计算。
我们提出了一个阿秒XUV泵IR探针光电离协议,采用对反向旋转连续谐波和角度分辨光电子检测,从而提供直接测量的电离阶段。目前的方法,我们称之为圆形全息电离相位计(CHIP),也给访问的相位的光发射振幅的偶宇称连续态从一个单一的时间延迟测量,因为相对相位的单光子和双光子电离路径是印在光发射各向异性。该方法说明了\emph{ab initio}模拟光电离通过自电离共振氦。忠实地再现了到偶极允许的$(2s2p)^1$ P $^{\rm o}$和偶极禁止的$(2p^2)^1$ D $^{\rm e}$状态的跃迁幅度中的快速相位偏移。
Resonance Laser Ionization Spectroscopy of Selenium
用分步共振激光电离方法研究了硒的光电离光谱。通过不同的激发方案测量了Rydberg系列4s $^2$ 4 p $^3$($^4$ S)np $^3$ P $_{0,1,2}$和4s $^2$ 4 p $^3$($^4$ S)np $^5$ P $_{1,2,3}$。用Rydberg系列4s $^2$ 4p $^3$($^4$ S)np $^3$ P $_2$(n=15-33)测定Se的电离势,精度提高到76658.15(2)$_{stat}$(4)$_{sys}$ cm $^{-1}$,解决了以往文献中的不一致。获得了Se离子态4s $^2$ 4 p $^3$($^2$ D $_{3/2}$)和4s $^2$ 4 p $^3$($^2$ D $_{5/2}$)的IP和两个相邻收敛极限之间的自电离(AI)谱。共观测到八个AI里德堡系列,并进行了归属。
Ionic Coherence in Resonant Above-Threshold Attosecond Ionization Spectroscopy
原子的电离与序列的阿秒脉冲产生的激发离子态与发射的光电子纠缠。尽管如此,离子系综保留了一些可以通过激光参数控制的相干性。在氦气中,$2s/2p$ He $^+$相干性的控制由低于$N=2$阈值的自电离状态介导[Phys. Rev. Res. { \bf 3},023233(2021)]。在目前的工作中,我们研究的作用,低于和高于$N=3$阈值的$N=3$ He $^+$离子的相干性,在阿秒泵探测电离的氦原子,我们模拟使用Newstock \emph{ab initio}代码。由于N=3 He $^+$能级的精细结构分裂,离子偶极子在皮秒时间尺度上跳动。我们展示了如何从偶极跳动,它是可能的重建在其成立之初的离子的极化。
Modulation of attosecond beating in resonant two-photon ionization
本文在RABBIT(Reconstruction of Attosecond Beating By Interference of Two-photon transitions)的基础上,对存在自电离态时的光电子阿秒拍频进行了理论研究。我们表明,作为一个谐波穿越共振,其边带表现出峰值相移以及拍频本身的调制。此外,即使当泵浦脉冲和探测脉冲不重叠时,两个谐振路径之间的拍频也持续存在,从而提供灵敏的非全息干涉测量装置来重构相干亚稳波包。我们定量描述这些现象与一般的有限脉冲分析模型,占中间和最终的共振双光子过程的影响,在一个可以忽略不计的计算成本。在N=2的双激发态区域,模型预测与精确的从头计算结果非常吻合。
Polarization-dependent laser resonance ionization of beryllium
利用TRIUMF的离线激光离子源测试台和可调谐钛蓝宝石激光器系统,研究了铍的激光共振电离的偏振依赖性。对于激发路径$^1$ S $_0$ $\rightarrow$ $^1$ P $^{\circ}_1$ $\rightarrow$ $^1$ S $_0$,观察到显著的极化依赖性,这是碱性和类碱性元素的典型跃迁。这种极化依赖性在TRIUMF的同位素分离器和加速器设施(ISAC)的Be放射性同位素上得到了进一步验证。激光偏振态是影响共振电离激光离子源(RILIS)工作的重要参数。在$2sns$ $^1S_0$和$2snd$ $^1D_2$系列的2 p $^2$ $^1$ S $_0$自电离(AI)态和高$n$里德堡态上离线进行偏振光谱。2 p $^2$ $^1$ S $_0$ AI态的能量和铍的电离势(IP)提取为76167(6)~cm $^{-1}$和75192.59(3)~cm $^{-1}$。偏振光谱法可用于测定Ra、Sm、Yb、Pu和No等复杂/放射性类碱元素源内光谱中新发现态的$J$值。