大尺寸团簇在超短超强激光场中的动力学行为

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     

纳秒强激光电离苯产生高价碳离子的波长效应

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 +…     

团簇增强的纳秒激光电离产生Xez+(z≤20)高价离子

利用功率密度为1011—1012W·cm-2的1064nm纳秒激光电离氙原子团簇，在飞行时间质谱中观察到电离态高达+20的高价离子.不同脉冲束位置实验表明，仅当激光作用于分子束的中段时，才能观察到高价离子，且高价离子的强度随束源压力的增加而迅速增强.实验结果表明束中大尺寸团簇的存在与高价离子的形成密切相关.讨论了高价离子产生的可能机理. 关键词： 氙 纳秒激光 高价离子 飞行时间质谱     

超短超强激光与薄膜靶相互作用中不同价态碳离子的来源

研究了超短超强激光与不同厚度薄膜Al靶相互作用中靶背法线方向碳离子的最初来源. 通过对比分析碰撞电离率和场致电离率所起的作用, 发现C⁴⁺ 及更低价态的碳离子主要由场致电离产生, 而高价态的C⁵⁺和C⁶⁺ 离子主要来自于超热电子与靶表面的碰撞电离. 关键词： 超短超强激光与等离子体相互作用 离子加速 场致电离 碰撞电离     

超短强激光脉冲激励甲烷团簇的内电离机理

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     

纳秒激光电离分子团簇产生高离化离子的激光波长效应

利用脉冲分子束-激光电离-飞行时间质谱仪,在109～1012 W·cm-2激光功率密度条件下,考察了Nd：YAG激光器输出的1 064,532,266 nm波长的激光与苯、氨、硫化氢等团簇的相互作用。发现1 064 nm的激光可以电离分子束产生高离化态的C4+,N5+,S6+等离子;波长为532 nm的激光则电离产生价态较低的C3+,C2+,N3+,N2+, S4+,S3+以及S2+ 等离子;在266 nm波长条件下进行实验,没有产生任何高价离子。提出了一个“多光子电离引发-逆轫致吸收加热-电子碰撞电离”模型来解释高价离子的产生。激光场下电子在团簇内部的逆轫致加热是整个过程的关键步骤,电子被加热的速度正比于激光波长的平方。这可以解释为何长波长的激光有利于更高价态离子的产生。     

中等光强纳秒激光电离苯团簇产生多价碳离子的数值模拟和实验研究

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.     

纳秒激光电离分子团簇产生高价离子实验研究

利用飞行时间质谱仪,研究了功率密度为109~1011 W/cm2,波长为532 nm 的纳秒激光对苯、呋喃、甲醇及碘甲烷分子团簇的激光电离过程。实验观察到了高平动能的高价离子Cq+(q≤3),Oq+(q≤3)和Iq+(q≤4),该过程经历了以“初始的多光子电离引发-逆轫致吸收加热-电子碰撞电离模式”为主的激光团簇作用过程,后期经历了团簇的库仑爆炸过程。实验发现：即使激光能量变化一个量级以上时,主要高价离子的种类及占全部离子产物的比率也没有明显的变化,但是高价离子的初始平动能随激光强度的增大而增加;分子中含有较多个外壳层电子的氧、碘原子更容易电离产生高价离子,而碳离子的价态和强度相对较低。     

强激光场下原子分子量子隧穿实验测量

强激光场下原子分子的多光子电离和隧道电离是极端条件下的量子现象,也是强场光物理中基本的动力学过程.测量原子分子在强激光场中的超快动力学对探索微观粒子内部结构和相互作用有重要意义.本文简述强场光电离中的基本概念和现象,并介绍强激光与原子分子相互作用研究中的重要仪器——冷靶反冲离子动量成像谱仪(COLT-RIMS),最后展...     

电离效率对激光电离团簇的高价离子产物的影响

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.     

氪的贝特面

用高分辨快电子能量损失谱方法, 在入射电子能量2.5 keV、激发能范围8-88 eV、动量转移范围0.056-3.56 ato. unit的条件下, 测量了氪的贝特面, 并进一步分析了贝特面的特性.     

Beam-foil level lifetimes in Krypton III

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.     

Krypton incorporation in sputtered silicon films

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.     

Krypton ion laser-excited fluorescence in bromine

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.     

KrF离子准分子真空紫外辐射及动力学过程

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。     

Shape Transitions and Jacobian Instability in Excited Krypton Isotopes

Shape transitions as a function of angular momentum in even–even krypton isotopes with A?=?72–84 have been investigated using the cranked Nilsson–Strutinsky method. The Jacobi shape transition from noncollective oblate to super or hyperdeformed collective prolate or triaxial shape taking place in rotating nuclei as in the case of gravitating rotating stars is studied in krypton isotopes. The cranked Nilsson–Strutinsky method with a method of tuning the angular velocity to get the fixed spins is used in the calculations. Our results show that all the krypton isotopes considered in this study are the good candidates for detecting the Jacobi shape transition. Shape evolutions as a function of spin and temperature with thermal fluctuations are studied using the Landau theory of phase transitions. The constants appearing in the Landau expression for the free energy are determined by using the free energy surfaces at ω?=?0 calculated by the Strutinsky method. We show that in the presence of thermal fluctuations, the averaged shapes obtained for the considered isotopes differ from the most probable shapes. The sharp Jacobi transitions are modified due to the effect of thermal fluctuations.