μ-子催化核聚变中强脉冲激光对介原子μ3He的电离

数值求解了一维含时的Schr?dinger方程，研究了μ子催化核聚变反应中激光强度和波长对介原子μ³He电离的影响.发现当激光强度为10¹⁹—10²³W/cm²量级时，介原子μ³He有2.7%左右的电离率；当激光强度达到6.0×10²⁴W/cm²时，对介原子μ³He 有显著的电离，并且电离率随着激光的强度、波长而递增，进而会有效提高μ子的催化效率. 关键词： μ子 核聚变 激光 电离     

纳秒激光电离产生Kr17 + 的研究

随着激光技术 ,尤其是超快、超强激光技术的发展 ,强光场与原子、分子及团簇的相互作用 ,已成为近年来人们研究的热点[1 -8] .团簇分子与超快超强光场之间的相互作用 ,可以产生高价态离子以及高能电子 ,并产生强X射线发射甚至实现“台式核聚变” ,已引起广泛的重视 .Kr气及其团簇的强场电离 ,近年也有不少研究 .利用波长 1 .0 64μm的皮秒Nd YAG激光 ,Huillier等人在 1 0 1 3 ～ 1 0 1 4 W/cm2 光场强度下 ,研究了氪气的多光子电离过程 ,观察到 +4价的氪高价离子[7] .Castleman等人利用 80 0nm ,功率密度为 1 0 1 5W/cm2 的飞秒激光 ,对…     

飞秒激光惰性气体Ar原子多次电离过程的空间分辨研究

使用100飞秒、1014 W/cm2的强激光与惰性气体Ar原子相互作用,我们利用飞行时间质谱仪结合Z扫描技术获得了各次电离的Ar原子在激光焦点附近不同位置处强度分布.测量得到的各个不同电离态Ar n+(n=1～4)的产额随激光焦点位置变化关系与不同电离态的空间分布理论预言相一致.     

钾原子4S-6S双光子共振的实验研究

利用YAG激光抽运的染料激光器将钾原子由基态 4S双光子共振激发到 6S态 ,研究了钾原子 4S 6S双光子共振三光子电离的电离谱与温度、激光强度的关系 ,发现电离流的强度随着温度的升高而增强 ,当温度在 370℃附近时达到最大值 ,此时温度继续升高电离流强度减弱。在温度不变的情况下 ,电离流强度随着激光能量的增强而增强 ,当激光强度为 4 5× 10 5W /mm2 时到达最大值 ,继续增加激光强度 ,电离流强度趋于饱和。实验中观测到对应于 6S 4P的自发辐射     

利用单光子和双光子共振电离增强He原子谐波强度

理论研究了He原子在吸收紫外光子后对高次谐波的强度的影响。结果表明：当紫外光光子能量满足He原子基态与激发态的单光子和双光子共振跃迁时,谐波强度有超过2个数量级的增强。当紫外光光子能量满足He原子基态与激发态的多光子共振跃迁时,谐波强度增强明显减弱。分析电离几率表明,单、双光子共振电离在紫外共振电离中起主要作用,因此导致谐波强度的明显增强。同时,在啁啾调频场的作用下谐波截止能量也明显延伸,可以获得一个强度较高的谐波光谱连续区。选取该谐波连续区可获得脉宽为40 as的孤立脉冲。     

Ba原子6pns自电离光谱的研究

本文采用三台染料激光器分步激发Ba原子,利用自电离过程产生离子或电子.当固定第一和第三步激光波长而扫描第二步激光波长时,便可获得Ba原子6sns Rydberg态的光谱.当固定第一和第二步激光波长而扫描第三束激光波长时,便可获得Ba原子6pns自电离态的光谱.运用多通道量子亏损理论对实验光谱进行了分析,着重针对主量子数n≤10的6pns自电离态的光谱检验了所用理论模型的准确性,取得了满意的结果.     

超短超强激光脉冲辐照超薄碳膜电离状态研究

为了进一步理解极端条件下物质的电离特性, 特别是超短超强激光脉冲辐照超薄靶时等离子体的形成与分布, 本文以超薄碳膜为例, 细致研究了超短超强激光脉冲辐照下原子的离化过程. 分析和比较了强激光场直接作用电离和靶内静电场电离等两种场致电离形式, 在碰撞电离可以忽略的情况下, 发现更多的电离份额是来自靶内静电场的电离方式. 研究了激光脉冲强度对电离的影响, 发现激光脉冲强度越强, 电离速度越快, 产生的高价态离子所占比例也越高.当激光强度为1×10²⁰ W/cm²时, 尽管该强度高于电离生成C⁺⁶所需要的激光强度阈值, 但该激光脉冲并不能将整个靶电离成C⁺⁶离子, 对此本文进行了详细的分析. 在研究激光脉冲宽度的影响时, 发现激光脉宽越小, 电离速度越快, 但越小的激光脉冲电离获得的高价态离子越少.     

双色激光场中激光强度和脉宽对线性多原子分子离子电离的影响

 利用强激光场电离和离解分子来研究分子激发态的波包结构是强场物理的重要研究方向。利用短时指数传播子对称分割法和快速傅里叶变换技术,数值求解了一维含时Schr-dinger方程,探讨了双色激光场中激光的基波和谐波强度之间的不同配比以及脉宽对线性多原子分子离子电离的影响。理论计算结果表明：基波和谐波的相对相位为π时,尽管随着激光的基波和谐波强度之间配比的变化,电离几率随原子间距变化的趋势基本保持不变,但在一定的激光基波强度下（1.2×10¹³~1.2×10¹⁵ W/cm²),激光基波强度的变化可以明显改变电离几率随原子间距变化的趋势。另外,激光脉冲的持续作用可以增强分子的电离,取原子个数为5,基频光波长为800 nm,基波与谐波的强度配比为4,频率配比为2,当其作用时间达到75 fs时,电离基本接近饱和。采用外静电场电离模型能够合理地解释这些现象。     

光强、频率对强激光场中的多原子分子离子增强电离行为的影响

通过利用短时指数传播子的对称分割和快速傅里叶变换,数值求解一维含时薛定谔方程,研究了一维多原子分子离子在超强脉冲强激光场中的增强电离(EI)行为,给出了激光强度和频率对增强电离的影响.计算表明随着激光频率的增加,增强电离的临界键长变小,电离概率 也减小;随着激光强度的增加,电离概率增加,当强度增加到一定值时,就不再出现增强电离现象. 关键词： 强激光场 分子离子 增强电离     

强激光场下原子超快动力学过程中的能量交换

利用三维经典系综模型,研究了整个系综两电子(Ar原子为例)从激光场吸收的能量对激光参数(波长、激光强度和椭偏率)的依赖关系.结果显示,当激光强度固定,波长增加时,整个系综两电子从激光场吸收的能量整体呈上升趋势,但不同强度下趋势略有差异.在较低强度时整个系综两电子从激光场吸收的能量对波长的依赖关系呈现持续平稳增加的趋势,在较高强度时呈现先缓慢减小再快速增大的趋势.对强度的依赖关系在不同波长时呈现两个有趣的交叉点.对椭偏率的依赖关系在较低强度时呈现先逐渐减小再缓慢增大的趋势;在中等强度时呈现一个“阶梯型”即先缓慢增大再逐渐减小最后缓慢增大;在更高强度时呈现先逐渐增大再逐渐减小的趋势.为了解释整个系综两电子从激光场吸收的能量对激光参数的依赖关系,把整个系综的动力学过程分为双电离、单电离、受挫单电离和受挫双电离4种通道.然后分析各个通道的特征及其如何主导整个系综两电子从激光场吸收的能量的变化趋势.分析结果表明,整个系综两电子从激光场吸收的能量对波长、激光强度和椭偏率的依赖均是由于某种通道主导整个系综两电子从激光场吸收的能量的结果.