双原子分子多光子电离强场效应的含时波包动力学研究

强激光非线性条件下分子的多光子电离过程呈现出较为明显的强场效应．由于这种效应不能用传统的量子微扰论来处理。“缀饰态”模型方法提供了物理图象清晰的处理光与物质相互作用的方案．本文基于含时波包动力学的基本理论，将激光场看作经典场，利用“缀饰态”模型研究了强场下双原子分子（NO、RbI等）的多光子电离过程．研究表明，激光场的强度、泵浦-探测脉冲延迟时间等对多光子电离光电子能谱的形状有着重要的影响。而这种影响是由光诱导势引起的．另外，在研究具有两个连续态的Rbl体系时，自电离现象的发生也与势能面的交叉密切相关，并受外场强度的影响．本文计算模拟外场中分子的光电子能谱时所得到的强场效应对理解和实现原子分子过程的激光搛控具有重要的意义．     

双原子分子多光子电离强场效应的含时波包动力学研究

强激光非线性条件下分子的多光子电离过程呈现出较为明显的强场效应.由于这种效应不能用传统的量子微扰论来处理,"缀饰态"模型方法提供了物理图象清晰的处理光与物质相互作用的方案.本文基于含时波包动力学的基本理论,将激光场看作经典场,利用"缀饰态"模型研究了强场下双原子分子(NO、RbI等)的多光子电离过程.研究表明,激光场的强度、泵浦-探测脉冲延迟时间等对多光子电离光电子能谱的形状有着重要的影响,而这种影响是由光诱导势引起的.另外,在研究具有两个连续态的RbI体系时,自电离现象的发生也与势能面的交叉密切相关,并受外场强度的影响.本文计算模拟外场中分子的光电子能谱时所得到的强场效应对理解和实现原子分子过程的激光操控具有重要的意义.     

Li2分子含时波包动力学的理论研究

利用含时量子波包方法计算得到了Li2分子的光电子能谱,并运用波包动力学理论对含有不同参量的光电子能谱现象给出了合理的解释。通过分析文中的直观图像,研究了波包的动力学过程。结果表明,泵浦-探测脉冲的延迟时间对光电子能谱的形状有重要的影响;在较短延迟时间下,能谱独特的四峰现象是由光诱导势的产生引起的。     

Li2分子含时波包动力学的理论研究

利用含时量子波包方法计算得到了Li2分子的光电子能谱,并运用波包动力学理论对含有不同参量的光电子能谱现象给出了合理的解释.通过分析文中的直观图像,研究了波包的动力学过程.结果表明,泵浦-探测脉冲的延迟时间对光电子能谱的形状有重要的影响;在较短延迟时间下,能谱独特的四峰现象是由光诱导势的产生引起的.     

原子-多原子分子反应的含时波包理论研究

基于Modified Jordan和Gilbert的势能面，运用SVRT(semirigid vibrating rotor target)模型和TDWP(Time-Dependent Wave Packet)方法，对D CH4，O(^3P) CH4反应体系进行了含时波包动力学研究，计算得到了不同初始振动态的总反应几率，总散射截面和热速率常数。通过对j=0时，v=0，1的反应几率的计算，看出H—CH3的振动激发，极大地提高了反应几率，而反应阈能明显降低，说明反应分子的振动能对分子的碰撞反应有重要贡献。     

原子-多原子分子反应的含时波包理论研究

基于Modified Jordan和Gilbert的势能面,运用SVRT(semirigid vibrating rotor target)模型和TDWP(Time-Dependent Wave Packet)方法,对D+CH4,O(3P)+CH4反应体系进行了含时波包动力学研究,计算得到了不同初始振动态的总反应几率,总散射截面和热速率常数.通过对j=0时,v=0,1的反应几率的计算,看出H-CH3的振动激发,极大地提高了反应几率,而反应阈能明显降低,说明反应分子的振动能对分子的碰撞反应有重要贡献.     

三态K2分子飞秒含时光电子能谱的理论研究

利用三态模型和含时波包法, 研究了K₂分子在强飞秒抽运-探测激光场中延时、脉宽以及抽运波长对光电子能谱和波包动力学过程的影响. 研究结果表明, 激光场强较弱或者脉宽较短都可能不发生Autler-Townes分裂, 光电子能谱呈现出单峰结构; 延时和抽运波长的改变影响能峰结构、位置和相对峰高; 对于不同的抽运波长, 波包的振动周期是相同的, 波包振荡幅度随脉宽增大而减小; 光电子能谱反映了波包动力学信息. 研究结果可以为实验上实现分子的光控制以及量子调控过程提供一定的参考, 并为进一步研究K₂分子的动力学性质提供有用的信息.     

呋喃分子在450nm的多光子电离碎片化动力学

用分质量多光子电离光谱和飞行时间质谱研究了呋喃分子在４４０－４６０ｎｍ之间的多光子电离碎片化动力学。实验观察到的主要离子是Ｃ＾＋，Ｃ＾＋２，ＣＨＯ＾＋和Ｃ３Ｈ＾＋３，在实验允许的功率范围内没有观察到母离子Ｃ４Ｈ４Ｏ＾＋。跟踪这些离子得到的ＭＰＩ光谱具有相似的光谱特征，而且可以归属于母体分子三光子从基电子态到５ｐ，５ｄ，５ｆ等里德堡态的跃迁，说明这是呋喃分子ＭＰＩＦ过程的速度控制步骤。根据热力学数据     

碘原子共振多光子电离光谱研究

用可调谐的染料激光(4600～5000(?)),共振(3+2)和(4+1)多光子电离探测了I(5p~2P_(3/2)~0)和1~#(5p~2P_(1/2)~0).碘原子是由碘分子(I_2)经激光解离而产生的.在上述激光波段中共观察到12个原子跃迁,其中,(4+1)多光子电离跃迁是首次观察到的.     

基于多组态含时Hartree-Fock方法研究电子关联对于H_2分子强场电离的影响

发展了三维的处理双原子分子非微扰电子动力学的多组态含时Hartree-Fock方法,并利用该方法研究了电子关联对于H_2分子强场电离概率的影响.该方法采用能够精确处理双中心库仑势的椭球坐标系,以及减小双电子积分计算量的有限元-离散变量基函数方法.利用多组态含时Hartree-Fock方法计算了H_2分子随分子取向角度变化的XUV光电离结果,并通过与单组态结果的对比研究了电子关联对于单电离和双电离概率的不同影响.研究表明,电子关联对于单电离过程影响很小,而在双电离过程中则发挥了重要作用,导致了电离概率的减小.该方法为进一步研究强场物理过程中的电子关联效应奠定了基础.     

Multiphoton and tunneling ionization of atoms in an intense laser field

We study the ionization probabilities of atoms by a short laser pulse with three different theoretical methods,i.e.,the numerical solution of the time-dependent Schro¨dinger equation(TDSE),the Perelomov-Popov-Terent’ev(PPT) theory,and the Ammosov-Delone-Krainov(ADK) theory.Our results show that laser intensity dependent ionization probabilities of several atoms(i.e.,H,He,and Ne) obtained from the PPT theory accord quite well with the TDSE results both in the multiphoton and tunneling ionization regimes,while the ADK results fit well to the TDSE data only in the tunneling ionization regime.Our calculations also show that laser intensity dependent ionization probabilities of a H atom at three different laser wavelengths of 600 nm,800 nm,and 1200 nm obtained from the PPT theory are also in good agreement with those from the TDSE,while the ADK theory fails to give the wavelength dependence of ionization probability.Only when the laser wavelength is long enough,will the results of ADK be close to those of TDSE.     

分子的飞秒强光电离

文章以一个实验者的角度，介绍了分子的飞秒强光电离的研究现状。文章从对比飞秒激光电离质谱与纳秒激光电离质谱开始，接着介绍分子在激光场作用下的可能电离机理，着重描述了几个处理分子场致电离的理论模型和实验验证，最后对飞秒激光导致的分子在激光脉冲作用后取向研究进行了简单介绍。     

Time-dependent theoretical approach to the influence of laser fields on the resonance enhanced multi-photon ionization of SH radical

This paper reports that the (2+1) resonance enhanced multi-photon ionization spectra of SH radical in external fields are simulated using the split-operator scheme of time-dependent wave-packet method. Two ionic states, i.e.~a¹Δ and b¹∑⁺, are involved in the simulation. It gives the simulated photoelectron spectra, the population in each electronic state, as well as the projection of the wave-packet in each electronic state on different vibrational states. These results show that the so-called four-state model can represent the experimental results well.     

用伪谱方法计算强激光场中一维原子的阈上电离谱

引入非线性空间变换,用伪谱方法求解了一维原子在强激光场中的薛定谔方程,再利用B样条函数和傅立叶级数的线性组合构造原子未微扰的本征函数,计算了一维原子在强激光场中的阈上电离谱,其结果与分裂算符法得到的结果符合得很好.     

Simple formula for the ionization rate of diatomic molecules in an intense laser field using the velocity gauge

We derive a general ionization rate formula for the system of diatomic molecules in the velocity gauge. A more concise expression of the photoionization rate in the tunnel region is obtained for the first time. Comparisons are made among the different versions of strong-field approximation. The numerical study shows that the ionization rate in the velocity gauge is underestimated by a few orders compared with that in the length gauge. Our simple formula of ionization rate may provide an insight into the ionization mechanism for the system of diatomic molecules.     

分子对飞秒激光场响应的含时密度泛函理论研究

采用含时密度泛函理论方法研究线性分子碳化锂(Li2C2)对飞秒激光场响应的电子-离子动力学行为.在典型的近共振和非共振的激光频率作用下,分别对比分析了分子的共振和非共振电离过程.研究发现:分子在共振频率激光场的作用下发生更强的电离过程,并倾向于发生库伦爆炸,键长的振荡断裂与电离相互促进影响,而分子在较弱的激光场作用下发生单光子电离过程;随着双脉冲时间间隔的增加,离化电子数在一定范围内呈振荡上升趋势,随后趋于常数.     

分子对飞秒激光场响应的含时密度泛函理论研究

采用含时密度泛函理论方法研究线性分子碳化锂（Li2C2）对飞秒激光场响应的电子-离子动力学行为。在典型的近共振和非共振的激光频率作用下,分别对比分析了分子的共振和非共振电离过程。研究发现：分子在共振频率激光场的作用下发生更强的电离过程,并倾向于发生库伦爆炸,键长的振荡断裂与电离相互促进影响,而分子在较弱的激光场作用下发生单光子电离过程;随着双脉冲时间间隔的增加,离化电子数在一定范围内呈振荡上升趋势,随后趋于常数。     

264～280 nm波段萘的共振增强多光子电离研究

在我们自己研制的具有恒温加热进样系统的激光质谱仪上实验获得了气相萘分子的共振增强多光子电离/飞行时间质谱(REMPI-TOFMS),以及萘母体离子C10H8 和一些主要碎片离子C8H6 、C6H6 、C5H3 、C4H3 、C3H3 在264~280 nm的分质量光谱.结合在266 nm激发波长下实验得到的这些离子的光强指数及不同激光能量下的分支比,对母体离子及主要碎片离子的生成机理进行了探讨:在该波段范围内,萘母体分子首先吸收一个光子从基态跃迁至激发态,激发态分子再吸收一个光子而电离产生母体离子C10H8 ;碎片离子C8H6 、C6H6 、C5H3 、C4H3 、C3H3 则是由母体离子进一步吸收光子解离形成的,并给出了可能的解离通道.     

Time-dependent approach to the double-channel dissociation of the NaCs molecule induced by pulsed lasers

The dynamics of the double-channel dissociation of the NaCs molecule is investigated by using the time-dependent wave packet （TDWP） method with the ＂split operator-Fourier transform＂ scheme. At a given wavelength and intensity of laser pulse, the population of each state changing with time is obtained. The photo-absorption spectra and kinetic- energy distribution of the dissociation fragments, which exhibit vibration-level structure and dispersion of the wave packet, respectively, are also obtained. The results show that by increasing the laser intensity, one can find not only the band center shift of the photo-absorption spectrum, but also the change of the fragment energy. The appearance of the diffusive band in the photo-absorption spectrum and the multiple peaks in the kinetic-energy spectrum can be attributed to the effects of the predissoeiation limit and the external field.     

Wavepacket Propagation Algorithm with Wavefunction Splitting:Application to Calculate Harmonic Emission of Atom in Intense Laser Pulse

1.IntroductionInrecentyears,intenselaserphysicshasbecomeanactivefield[1'2].WiththelaserintensityincreasingmanynewPerformanceshaveemerged,suchasabovethresholdion-ization(ATI)[3J,high-orderopticalharmonicemission[4~6Jandstabilizationofatomsinintenselaserfield[7~9J.Uptodate,thelaserint6nsityoflO"W/cm'hasbeenobtained.ItismuchgreaterthantheIimitationoflO"W/cm'forwhichthePerturbativetheoryisva1id.Therefore,nonperturbativemethodshavebeenemployedtodealwiththeintensefieldphysicalproblems.Generall…