Femtosecond photoelectron and photoion spectrometer with vacuum ultraviolet probe pulses
我们描述了一个装置,研究超快动力学的气相分子使用时间分辨光电子和光离子谱。利用强场高次谐波产生技术,从红外飞秒激光脉冲中产生真空紫外探测脉冲。利用薄铟(In)金属箔的透射中的带通特性将800 nm基波(H9,14 eV,89 nm)的$9^{\text{th}}$谐波与所有其它高次谐波隔离。$9^{\text{th}}$谐波以高转换效率获得,并且具有足够的光子能量以访问大多数分子中的价电子能级的完整集合。该装置还允许直接比较VUV单光子探针与800 nm多光子探针,而不影响激发和探测脉冲的延迟或光束几何形状。我们使用的磁瓶光谱仪具有高收集效率的电子,同时作为一个飞行时间谱仪的离子。对H9的表征测量表明,H9的光谱宽度为$190\pm60$ meV,光谱滤波后的光子通量为$\sim1\cdot10^{7}$光子/脉冲。作为第一个应用,我们研究了S $_1$激发的苝使用时间分辨离子光谱获得的多光子探测和时间分辨电子光谱从真空紫外单光子探测。对于两种探测方案,从互相关测量中提取的时间分辨率为$65\pm10$ fs,并且发现H9的脉冲持续时间为$35\pm8$ fs。
2014-04-11 physics.atm-clus physics.atom-ph
Small rare gas clusters in laser fields: ionisation and absorption at long and short laser wavelengths
本文用一个微观的、半经典的模型研究了短脉冲激光与稀有气体团簇的相互作用。场和碰撞电离以及重组被纳入自洽,使这些过程的使用率可以避免。分析了团簇在近红外(800nm)和真空紫外(100nm)波段的激光吸收和电离机制。
2004-06-28 physics.atm-clus physics.atom-ph
Attosecond resolved charging of clusters
阿秒激光脉冲打开了解决微观电子动力学的大门。所做的实验包括核心空穴的衰变、光电离和电子隧穿的时间分辨测量。所研究的过程共享的相干字符的动力学涉及很少,理想的一个活跃electron.here,我们引入一个计划来探测耗散多电子运动的时间。在这种情况下,阿秒探测使人们能够获得信息,这些信息在以后的时间丢失,并且由于动力学的不相干性质,无法通过能量域中的常规方法检索。作为一个具体的例子,我们将讨论在一个强飞秒脉冲与阿秒脉冲的稀有气体集团的充电。这个例子说明了阿秒脉冲的拟议使用,并建议在强真空紫外(VUV)脉冲的稀有气体团簇的能量吸收机制的争议的实验解决方案。
2007-05-23 physics.atm-clus
Small rare gas clusters in soft X-ray pulses
本文建立了一个小团簇与软X射线相互作用的微观模型。结果表明,虽然整体充电的集群是相当低的,出乎意料的高原子电荷状态可能会出现由于集群内的电荷不平衡。该机制不需要异常高的吸收率,加热可以用标准的逆韧致辐射公式描述。
2003-10-27 physics.atm-clus
Enhanced ionization in small rare gas clusters
对稀有气体原子团簇在强短脉冲激光作用下的能量吸收机制进行了详细的理论研究,发现其能量吸收机制类似于首次在双原子分子中发现的{ \it增强电离}。这种现象在原子元素(氖、氩、氪、氙)、团簇中的原子数(已研究了16至30个原子)和激光脉冲的流畅度的变化下是鲁棒的。与分子相反,它不会因为圆偏振而消失。我们开发了一个分析模型,最大电离的脉冲长度的集群的特征参数。
2002-07-02 physics.atm-clus
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
Small rare gas clusters in XUV laser pulses
采用半经典分子动力学模拟方法模拟了100 nm短脉冲激光作用下稀有气体小团簇的动力学行为。为了比较,团簇响应800 nm的激光脉冲进行了研究。对团簇内多电子原子的内电离动力学进行了详细的讨论。模拟结果证实了在XUV波长下碰撞在能量吸收中起着重要作用。在团簇内产生了令人惊讶的高电荷态的氘原子,正如在德国汉堡DESY的自由电子激光实验中观察到的那样[Wabnitz等人,Nature 420,482(2002)],是由于带电团簇内原子的电离势降低、电离点火机制和碰撞。
2003-11-24 physics.atm-clus physics.atom-ph
Ignition of a helium nanoplasma by x-ray multiple ionization of a heavy rare-gas core
利用掺氦纳米液滴研究了X射线电离的双组分核壳纳米体系的动力学。首先,软X射线泵浦脉冲选择性地内壳电离由较重的稀有气体原子形成的核心簇,导致电子从He壳迁移到高度带电的核心。这点燃了He纳米等离子体,然后由强烈的近红外探测脉冲驱动。超快的电荷重新分配,证明了从$<70$ fs内的纳米等离子体的He $^+$和He $^{2+}$离子产率的上升,导致核心簇膨胀的强阻尼。因此,He液滴作为有效的篡改,减少嵌入式纳米结构的辐射损伤,可以利用改善相干衍射图像的属性。
2020-05-06 physics.atm-clus
Ionization of clusters in intense laser pulses through collective electron dynamics
用经典分子动力学方法,采用层次树型程序,对中等大小的稀有气体团簇(1000个原子)在强激光脉冲作用下的电子和离子运动进行了微观研究。最佳电离的脉冲参数被发现是波长依赖的。这种共振行为可以追溯到带电团簇内部的集体电子振荡。结果表明,这种动力学可以很好地描述了一个驱动和阻尼谐振子允许对其他能量吸收机制的明确歧视。
2003-10-16 physics.atm-clus
Ionization of clusters in strong X-ray laser pulses
采用混合量子/经典方法研究了强X射线激光与氩团簇相互作用的效应。与单个原子相比,我们发现团簇的电离受到抑制,这与在强激光脉冲中观察到的稀有气体团簇的行为形成鲜明对比。我们已经确定了两个影响负责这种现象:一个高的空间电荷的集群结合一个小的振幅和离域的电子在集群中。我们阐明了不同的场强和集群大小的影响。
2002-06-21 physics.atm-clus
Dopant induced ignition of helium nanodroplets in intense few-cycle laser pulses
我们证明了稀有气体掺杂的He纳米液滴从强的几个周期(~10 fs)的激光脉冲的超快共振能量吸收。我们发现,少于10个掺杂剂原子"点燃"液滴,产生一个非球形的电子纳米等离子体,最终导致所有原子的完全电离和解体,虽然原始的He液滴是透明的激光强度应用。我们在这些强度下的计算表明,点火所需的最小脉冲长度约为9 fs。
2011-07-22 physics.atm-clus
Laser-cluster interaction: x-ray production by short laser pulses
研究了中等强度(I~10^{15} Wcm^{-2})短脉冲激光对大团簇(N大于10^5原子)中准自由电子的加热.我们确定的弹性大角度背散射的电子在离子核中存在的激光场作为一个有效的加热机制类似的费米穿梭。它的效率以及集体电子运动,电子碰撞电离和集群充电的效果,采用平均场经典输运模拟研究。绝对X射线产率的结果与最近的实验结果在令人惊讶的良好的定量协议。
2005-06-29 physics.atm-clus
Ionization heating in rare-gas clusters under intense XUV laser pulses
用准经典分子动力学模拟研究了强极紫外激光脉冲($λ=32\rm\,nm$,$I=10^{11-14}$ \,W/cm $^2$)与小团簇(Ar $_{147}$)的相互作用.我们的分析支持一个非常一般的图片充电和加热动力学在有限的样品下的短波长辐射,是相关的自由电子激光的几个应用程序。首先,直到一定的光子通量,电离作为一系列直接光电发射事件进行,产生胶状团簇势和光电子谱中的特征平台,如在[Bostedt { \it et al.},物理修订版信函{ \bf 100},013401(2008)]。第二,除了光电子捕获的开始,纳米等离子体形成导致蒸发电子发射,在电子光谱中具有特征热尾。本文对这一转变进行了详细的分析。第三,与红外或低真空紫外范围内的行为相反,纳米等离子体能量捕获经由{ \it电离加热}进行,即,内光电离的本地化电子,而碰撞加热的传导电子是可以忽略不计的高激光强度。后者的一个直接后果是发射电子的平均能量作为激光强度的函数的令人惊讶的演变。
2010-06-14 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.comp-ph