正交雙色場驅動的閾上電離研究

《正交雙色場驅動的閾上電離研究》是依託華中科技大學，由周月明擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：正交雙色場驅動的閾上電離研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：周月明
• 依託單位：華中科技大學

中文摘要

強場原子分子閾上電離是強雷射與原子分子相互作用的基本過程。在過去的幾十年中，強場閾上電離的研究一直是強場物理領域的熱點課題。在強場閾上電離的研究中，人們可以通過分析閾上電離產生的光電子譜獲得閾上電離的物理過程、原子分子結構及動態過程等信息。但是，通常閾上電離的光電子譜包含了多種量子軌道的干涉，使得人們對閾上電離的物理過程以及原子分子結構等信息的分析變得非常複雜，很難獲得有用的信息。本項目擬利用二維的電場—正交雙色場，在空間和時間上控制閾上電離的量子軌道，選擇性地增強或抑制某些特定的軌道，分別研究不同的量子軌道對應的閾上電離動力學過程，並從這些量子軌道對應的光電子譜中獲取原子分子結構及動態過程的信息。本項目的研究能夠促進人們對強場閾上電離的更加深刻的認識，以及開拓閾上電離在原子分子軌道成像等方面的套用。

結題摘要

強雷射場中原子分子的電離是強場物理中的一個基本過程。最近幾十年來，它一直是強場物理的一個熱點課題。隨著飛秒雷射技術的發展與相關探測技術的進步，人們對閾上電離的研究逐步深入，閾上電離的許多細節不斷被揭示，另一方面，因為強場電離的光電子包含了原子或分子電子軌道的信息，是人們認識原子分子內部結構及電子動態過程的一種重要途徑，因而受到極大的關注。但是，強場電離的信號中，包含了多種量子軌道，使得對電離過程的分析，以及從電離的光電子信號中獲取原子分子結構及動態過程變得非常困難。本項目開展了通過雷射場調控電離的電子軌道的研究，主要研究內容包括：研究了低雷射強度以及長波長雷射驅動的非次序雙電離；研究了強場次序雙電離電子亞光周期的電離動力學過程；研究了強場隧穿電離動量譜的干涉現象以及分子強場光電子全息成像等。主要結果有：發現了地雷射強度下非次序雙電離的多次碰撞現象，以及中紅外雷射脈衝驅動的非次序雙電離的多次返回碰撞現象；發現在了強場次序雙電離中的亞光周期電離脈衝，解釋了先前實驗觀察到的新現象；利用正交雙色場，選擇性地增強了近前向散射電子與直接電子的全息干涉現象，並且控制了近前向散射電子的碰撞角度，闡明了分子核間距在強場光電子全息干涉譜中的表現，並且在原理上闡明了利用強場光電子全息成像技術探測原子分子價電子阿秒動力學學過程的原理。這些研究成果提供了強雷射場原子分子電離過程的更加完整的物理圖像，為人們利用強場電離研究原子分子結構及動態過程邁出了重要的一步。