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利用“流体动力学”模型分析了超短脉冲激光与团簇的相互作用机制.在共振吸收附近,等离子体球的电子密度、温度由于共振吸收加热和团簇膨胀变化非常快,仅用准静态的介电常数并不能完全描述团族在共振吸收处的物理过程.提出了有效介电常数模型,对团簇在共振吸收处的行为进行了适当的修正,并且分析了高价电离态离子和高能离子产生的机制以及不同波长激光和团簇尺寸对高价电离态离子和高能离子产生机制的影响
关键词:
超短超强激光
团簇
共振吸收
有效介电常数 相似文献
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纳秒强激光电离苯产生高价碳离子的波长效应 总被引:1,自引:0,他引:1
随着高强度超短脉冲激光器的发展 ,分子、原子与强激光场的相互作用已经成为一个重要的研究领域 ,其中分子或原子团簇在强场下发生的库仑爆炸现象成为研究的热点之一 .苯具有高对称的环形结构 ,激发态能级密集 ,因此 ,不论是早期的激光对分子的多光子电离解离 (MPID) ,以及强场与多原子分子的相互作用 ,还是后来超短脉冲激光下团簇相关的库仑爆炸研究都将其作为一个重要的研究对象[1- 8] .最近 ,我们用波长为 5 3 2nm、脉宽为 2 5ns的激光对苯等物质进行电离时 ,发现在 1 0 10 ~1 0 11W/cm2 的功率密度下 ,其质谱中出现了高平动能的C2 +… 相似文献
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采用三维粒子动力学模拟方法研究了甲烷团簇在超短强激光脉冲激励下的爆炸动力学行为,重点讨论了几种典型的内电离机理对团簇爆炸过程中离子的价态和动能的影响.研究表明,在激光脉冲强度比较小的情况下,团簇中的原子主要是在光场作用下通过隧道电离的方式发生电离.当激光场进一步增强时,势垒压低电离是电离的主要方式.在相同的较高激光强度下,团簇更容易通过势垒压低电离达到高的电离价态.团簇发生电离后,其内部库仑电场的点火电离效应和内部滞留自由电子的碰撞电离效应也将增强团簇的再次电离过程.
关键词:
超短强激光脉冲
甲烷团簇
内电离 相似文献
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飞秒强激光与团簇相互作用产生多价离子的现象已被广泛报道,然而近期多个研究小组发现当功率密度低至1010W/cm2的纳秒激光照射团簇时,同样也观察到了多价离子的存在.虽然可以用"多光子电离引发-逆韧致吸收加热-电子碰撞电离"电离机理对这种现象进行解释,但是缺乏相应的数值模拟.建立了一个简化的数值模型,根据有质动力势Up计算团簇内电子能量,再由Lotz公式计算出相应的电离截面,最后由动力学反应速率方程计算出团簇内多价碳离子随时间的演变.详细分析了团簇尺寸、电子密度等关键参数对多价离子产生的影响.数值模拟结果表明:团簇电离在小于0.7 ns时间尺度内完成,C2+,C3+和C4+多价离子强度达到平衡后,离子相对强度由大到小依次为C2+,C3+,C4+,这与实验结果相一致;多价离子的价态随着团簇尺寸的增加而升高,半径为5.6 nm的苯团簇比半径为3 nm的苯团簇更容易产生高价态的离子,这也与实验结果相一致. 相似文献
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纳秒激光与团簇相互作用产生高价离子逐渐成为分子物理界的热点之一, 为了深入研究团簇电离的本质, 本文以分子结构相似、元素组成相同的苯、环己烯和环己烷的分子团簇为对象, 利用飞行时间质谱研究了其与5 ns的532 nm激光相互作用时电离产物的价态和强度分布. 结果表明: 这三种化合物多光子电离效率苯>环己烯>环己烷, 但其高价离子的价态和比值苯是最低的, 环己烷的碳离子最高价态为4价, C3+和C2+的比值为1.1; 环己烯电离产物C3+和C2+ 的比值降低为0.6; 苯团簇的最高价态只有3价, C3+和C2+的比值约为0.4. 引起这种现象的原因可以归结于高的多光子电离效率会导致团簇多位点的电离, 引起团簇在电子加热到发生碰撞电离之前发生解离, 减小了团簇的尺寸, 进而减少了离子发生碰撞电离产生高价离子的反应时间, 最终阻碍了高价态离子的产生. 相似文献
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利用脉宽为25ns的脉冲Nd:YAG 532 nm的激光,在8×1010W/cm2的强度下,用飞行时间质谱对CS2的激光电离过程进行了研究.观察到了较强的C2+和S2+高价离子信号,这些高价离子C2+,S2+的最可几平动能高达144eV,112 eV.不同进样方式,激光延迟以及束源压力的实验结果表明,这些高价离子可能来源于CS2团簇的库仑爆炸过程.多光子电离引发,逆韧致吸收加热-电子碰撞电离模型可能是高价离子产生的机理. 相似文献
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用5ns,1064nm的脉冲Nd:YAG激光,研究了乙醚团簇与纳秒激光的相互作用.在1011 W/cm2量级光强下,观察到价电子完全剥离的O6+,C4+,且这些高价离子的强度比值基本不随激光能量而变化.用阻滞电压方法测量了电离过程中溢出电子能量分布,在最大激光能量4.0×1011 W/cm2,溢出电子的平均能量为56eV,最大能量为102eV.实验结果支持了高价离子产生的“多
关键词:
高价离子
电子能量
纳秒激光
乙醚团簇 相似文献
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F. J. Coetzer P. B. Kotzé P. van der Westhuizen 《Zeitschrift für Physik A Hadrons and Nuclei》1982,306(1):19-23
The radiative lifetimes of levels in doubly-ionized Krypton have been measured after foil excitation of a beam of Krypton particles in the wavelength range 120nm–500nm. The results are compared with the experimental values obtained by Fink et al. [1], as well as theoretical values resulting from Coulomb approximation (C.A.) and single configuration Hartree-Fock (H.F.) calculations. 相似文献
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M. J. W. Greuter L. Niesen R. A. Hakvoort J. de Roode A. van Veen A. J. M. Berntsen W. G. Sloof 《Hyperfine Interactions》1993,79(1-4):669-674
The incorporation of Kr in sputtered a-Si films has been investigated in a systematic way by varying the Kr to Si flux, yielding Kr concentrations up to 5 at%. Compositions were determined with X-ray microanalysis. A model has been applied to describe the composition of the growing film. The layers were characterized by positron annihilation, Raman spectroscopy and Mössbauer spectroscopy. The present results clearly indicate that ion assisted growth leads to a strong reduction of open volume defects, and that the Kr resides in very small clusters. 相似文献
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Discrete fluorescent transitions in bromine are identified near the predicted potential crossings thought to be responsible for the predissociation of the molecule. Identification of the transitions allows confirmation of RKR-predicted term values of the molecule in regions of the interaction potential not previously studied. 相似文献
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利用激光等离子体软X射线激励,观察到一种新型离子准分子-KrF离子准分子的真空紫外连续谱,其辐射中心波长位于148nm附近,并在实验和理论上对其动力学过程进行分析。 相似文献
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本文利用浓度调制的万法测量了氪原子在11870~12700 cm~(-1)波段的高分辨连续吸收光谱.在实验中,通过对氪气和氦气混合气体进行放电的方法制备氪原子.总共测量了120根氦原子吸收谱线,其中33根谱线是已被报道过的,45根新测量的谱线可以通过已知的氪原子能级进行标定,其它剩下的42根新测量的谱跃迁线根据已知的氪原子能级信息尚无法进行标定.本次实验中的这些未知的42根氪原子的跃迁谱线,可以推断氪原子有尚未被报道或测量过的原子能级存在.本文同时对如何用"Classification"计算软件分析未知氪原子谱线的可能存在的能级进行了演示. 相似文献
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