1 天津大学精密仪器与光电子工程学院，天津 300072
2 教育部光电信息技术重点实验室，天津 300072
报道了强激光脉冲电离氢原子诱导的花篮状动量谱（PMDs）的数值模拟研究。采用强场近似理论（SFA）和鞍点近似算法模拟计算了不同激光强度条件下的花篮状动量谱。数值模拟结果表明，花篮状干涉结构电子动量谱源于三种干涉条纹的相互干涉叠加，这三种干涉条纹分别是半圆状阈上电离（ATI）干涉条纹和两种左右对称的周期内干涉（ICI）条纹。后者的干涉条纹随着激光强度的增加而单调变密。依据经典作用相位，深入研究了阈上电离干涉结构和周期内干涉结构的特点，提出了定量描述这两类干涉条纹结构的解析式，所提解析式可以很好地刻画干涉条纹的性质。此外，类比于传统坐标空间的多缝干涉，本文给出了动量空间三缝干涉诱导花篮状动量谱的直观物理图像，该图像有助于理解电子波包干涉的微观机理。
非线性光学 光电子全息 花篮状干涉动量谱 阈上电离 周期内干涉
1 中国科学院上海高等研究院, 上海 201210
2 上海科技大学物质科学与技术学院, 上海 201210
3 中国科学院大学, 北京 100049
4 天津大学精密仪器与光电子工程学院太赫兹研究中心, 天津 300072
将冷原子、超快和强激光技术结合,本课题组最近成功研发了一种新型磁光阱反冲离子动量谱仪(MOTRIMS)装置。介绍了MOTRIMS工作原理,使用吸收成像法和光电离法对靶的密度、温度和速度进行分析标定,得到三维MOT靶的温度为(130±30) μK,速度为(0.1±0.1) m/s,密度约为10 9 atom/cm 3,二维MOT和molasses靶的密度分别约为10 7 atom/cm 3和10 8 atom/cm 3。对比热蒸气靶,在离子飞行方向上冷原子靶的动量分辨率提高了约14倍,飞行时间谱的质量分辨率高达3000。利用800 nm飞秒激光探测Rb +的三维动量分布,在低激光强度10 11 W/cm 2下观测到明显的阈上电离现象,表明铷原子有很大的阈上电离截面。MOTRIMS具有高分辨离子动量分布全空间成像能力,是研究金属原子强场量子微观动力学的新工具。
原子与分子物理学 磁光阱反冲离子动量谱仪 离子高分辨动量分布 铷原子激光冷却 强场电离
陇东学院 电气工程学院, 甘肃 庆阳 745000
采用电子波包干涉方法研究了长程库仑势以及再散射电子对氢原子在少周期强激光场中阈上电离的影响。首先, 利用强场近似及Coulomb-Volkov近似结合时间窗函数, 模拟了氢原子在波长为800 nm且脉宽为5 fs的线性极化激光场中单电离的周期内干涉及周期间干涉图像, 发现在长程库仑势作用下周期内干涉及周期间干涉共同作用形成了二维动量谱中的部分扇形结构条纹, 其余部分扇形条纹的形成与再散射电子有关。然后, 通过数值求解含时薛定谔方程计算了深度隧穿电离机制下氢原子的二维动量谱, 在二维动量谱中出现了明显的径向条纹。研究结果表明, 该径向条纹的产生与长程库仑势无关, 是再散射电子波包干涉形成的。
阈上电离 周期内干涉 周期间干涉 二维动量谱 光电子能谱 above-threshold ionization intracycle interferences intercycle interferences two-dimensional momentum spectra photoelectron energy spectra
1 上海交通大学物理与天文学院激光等离子体教育部重点实验室, 上海 200240
2 上海交通大学IFSA协同创新中心, 上海 200240
利用数值求解含时薛定谔方程的方法研究了氦原子在超短红外激光脉冲和极紫外激光场作用下的双电离过程。在此过程中,一个电子首先被极紫外激光场电离,然后氦离子既可以被接下来的红光激光场直接隧穿电离,也可以被红外激光场驱动下的电子再散射而发生非次序双电离。这两种双电离通道的干涉可以产生新颖的电子关联动量谱分布。当驱动红外激光脉冲为周期量级时,再散射导致的双电离的两个电子的运动方向可以相同,也可以相反。
超快光学 双电离 动量谱 氦原子
利用改进的强场近似方法,结合时间窗函数,分析了氢原子在强场阈上电离过程中的电子波包(EWP)干涉对光电子能谱及二维(2D)动量谱的影响,发现光电子能谱及2D动量谱的一般特征是由周期内干涉和周期间干涉的共同作用引起的,2D动量谱中的扇形结构是由长程库仑势与周期内干涉作用引起的。利用含时薛定谔方程(TDSE)的数值解分析了多周期脉冲电离过程中周期内干涉被抑制的原因,发现当Keldysh参数接近1时,2D动量谱中出现了特殊的条纹结构,研究结果表明长程库仑势对该条纹的形成有重要的影响。
原子与分子物理学 强场物理 阈上电离 电子波包干涉 二维动量谱 光电子能谱 激光与光电子学进展
2019, 56(8): 080201
利用强场近似结合时间窗函数的方法,计算了氢原子在少周期强激光场中阈上电离的二维动量谱,并与利用Coulomb-Volkov近似结合时间窗函数计算的结果进行了比较。发现在长程库仑势作用下,周期内干涉及周期间干涉的共同作用形成了二维动量谱中的扇形结构条纹。通过求解含时薛定谔方程方法,计算了氢原子在不同脉宽下的二维动量谱,发现二维动量谱中除了周期内干涉和周期间干涉条纹,还出现了一些特殊的条纹结构。研究结果表明,该结构是由再散射电子波包形成的。
原子与分子物理学 阈上电离 周期内/周期间干涉 二维动量谱 光电子能谱 激光与光电子学进展
2019, 56(12): 120202
中国工程物理研究院 材料研究所, 四川 江油 621907
在基于μ子多重库仑散射的断层成像技术中, 天然宇宙射线中不同动量的μ子在同一目标对象中的散射特性存在明显的差异, 这在一定程度上影响了成像分辨率。为了减少或消除这种不利影响, 建立了一套基于天然宇宙射线μ子动量谱的多群模型, 并检验其用于铅板厚度测量及平板材料识别中的性能和特征。结果表明, 采用基于μ子动量谱的多群模型能够实现1~16 cm范围内铅板厚度的准确测量, 相对误差小于5%。此外, 该多群模型还可以通过计算辐射长度来识别未知平板的材料组成, 尤其是对于高原子序数材料组成的平板, 其辐射长度相对误差小于4%。
μ子成像 多群模型 多重库仑散射 动量谱 muon tomography multi-group model multiple Coulomb scattering momentum spectrum Geant4 Geant4 强激光与粒子束
2016, 28(9): 094001
1 武汉光电国家实验室华中科技大学光电子科学与工程学院, 湖北 武汉 430074
2 湖北第二师范学院物理与电子信息学院, 湖北 武汉 430205
利用经典系综模型,研究了正交双色场作用下氢分子非次序双电离中双电离电子的相关特性。结果表明,双电离电子相关动量谱强烈地依赖于正交双色场的相对相位。通过改变正交双色场的相对相位,相关动量可以从反相关模式转变为相关模式。向后分析表明,相关电子动量谱对双色场相对相位的依赖关系起源于碰撞过程中碰撞电子碰撞角和碰撞动量对相对相位的依赖关系。
文字间用 号隔开空半格正交双色场 碰撞角 碰撞动量 相关动量谱 orthogonal two-color laser pulses recollision angle recollision momentum correlated momentum distribution
首次用单粒子格林函数理论方法研究了二氧甲基甲烷的轨道离化能谱和电子动量谱,通过比较DFT和ADC(3)方法在不同基组下的理论计算结果,说明了基组中弥散函数的重要性,并验证了端基异构效应的存在.
电子动量谱学 单粒子格林函数ADC(3) 二氧甲基甲烷 端基异构效应 原子与分子物理学报
2007, 24(z1): 53
首次用基于格林函数ADC(3)方法研究电子动量谱,并利用该方法和新研制的高效率高精度电子动量谱仪研究了CH2F2的价轨道和伴线结构.
格林函数ADC(3) 电子动量谱 关联 伴线 原子与分子物理学报
2006, 23(z1): 271
