《飛秒光場驅動的取向分子電離》是依託北京大學，由吳成印擔任負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：飛秒光場驅動的取向分子電離
- 項目負責人：吳成印
- 項目類別：面上項目
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
飛秒光場驅動的非球對稱分子的隧道電離幾率與分子取向角有關（分子取向角定義為分子軸向與雷射電場方向的夾角），目前實驗研究主要集中在測量線性分子電離幾率與取向角的關係來獲得分子最高占有軌道的空間對稱性。但是由於分子軌道能量間隔較小，以及不同分子軌道對稱性的不同，飛秒雷射作用下分子的多個軌道上的價電子都有可能被雷射電場剝離從而對電離信號產生貢獻。本申請擬採用一束飛秒雷射和線性分子作用，製備無外場的瞬時取向分子，再用另一束飛秒雷射進一步電離取向分子。利用本實驗室建立的質譜、光譜、動量譜等成像裝置，區分不同分子軌道上的價電子對分子電離的貢獻，測量分子的不同軌道上的價電子隧穿幾率與分子取向角的關係或者相應光電子的三維動量分布，實現包括分子內層價電子軌道在內的分子軌道空間對稱性的實驗測量，揭示飛秒雷射與分子相互作用的物理本質，同時這些精確的實驗數據也可以用來驗證和完善分子隧道電離的相關理論模型。
結題摘要
飛秒強雷射作用下，分子動力學過程非常複雜。由於分子軌道能量間隔較小以及不同分子軌道對稱性的不同，使得飛秒雷射作用下分子的多個軌道上的價電子都有可能被雷射電場剝離，分子離子處在不同的電子態上。在本項目的牽引下，我們完善了實驗室的質譜、光譜、動量譜等裝置，建立了國際先進的強場原子分子物理實驗平台，很好地完成了項目的預期目標，取得了以下重要創新性成果： （1）系統地研究了二氧化碳分子在飛秒強雷射作用下的多電荷電離解離過程，發現二氧化碳分子三體解離既可以通過同步解離方式，也可以通過分步解離方式發生。該項研究成果入選2013年度中國光學重要成果。 （2）系統地研究了氬三聚體在飛秒強雷射作用下的核與電子關聯動力學過程，發現氬三聚體三體解離產生的碎片離子既可以處在基電子態，也可以處在里德堡態。 （3）建立了時間分辨的螢光光譜裝置，通過對氮氣離子電子態布居隨時間演化進行實時探測，給出了飛秒強雷射下導致氮氣離子布居數反轉的可能機理。 這些精確的實驗數據揭示了分子和飛秒雷射相互作用的物理本質，同時也驗證和完善了分子強場電離的相關理論模型。
