铕原子Rydberg态的场电离研究

利用三步激光共振激发结合场电离探测技术,系统地研究了铕原子归属于第一电离限4f76s 9S4的4f76snp Rydberg态的场电离过程,得到了铕原子4f76snp Rydberg 态的场电离光谱图。在光激发之后施加脉宽为0.2μs的脉冲电场,连续扫描电压得到场电离过程图。从4f76snp Rydberg态的场电离过程图谱中,可以精确地获得态的场电离阈,观察电场逐步从0到3 kV变化时原子的演化过程。特别是,受黑体辐射的影响,一些结构出现在了场电离光谱图上。     

Sr原子自电离态的电场效应

用多步激发的方法,将Sr原子从基态5s~2经价态4α~(-2)激发至(4d_(3/2)np,n_f)J=1和(4d_(5/2)np,nf)J=1自电离系列,观察其在外电场0～5kV/cm内的光谱.对所观察到的n=12,13,14附近的斯塔克谱图进行了分析与讨论.     

强激光场阈上电离理论

本文提出一种统一的阈上电离理论。根据该理论,可以定量描述较真实的原子阈上电离过程并能清楚地阐明实验观测的阈上电离现象。该现象可理解为前后相继的两个过程:(1)先从无场的初态吸收N个光子而到场缀末态的量子跃迁过程。(2)欲定量描述实验测量,还需考虑光电子逃离光场时与光场相互作用的“后作用效应”。该“后作用效应”是由非均匀激光场所形成的无质动力所引起的经典物理过程。 关键词：     

原子势对阈上电离平台的影响

本文从理论上分别研究了长程和短程原子势对阈上电离光电子谱平台结构的影响. 发现在相当大的激光参数范围内, 长程势的阈上电离谱总是呈现出清晰的双平台结构; 对于短程势, 阈上电离谱双平台的界限不再清晰, 随着入射激光强度的减小, 逐渐从双平台过渡到单平台. 基于经典分析和量子力学数值模拟, 阐明了在不同模型势下, 电离速率的差别和再散射电子弹性碰撞截面的不同导致了上述平台结构的差异．此外, 还讨论了激光脉冲空间强度分布对这一现象的影响. 关键词： 阈上电离 离子势影响 中红外激光脉冲     

阈上电离与高次谐波

通过数值求解一维含时薛定锷方程，研究阈上电离与高次谐波随激光强度的变化关系，结果表明，两者具有相同的特性，都具有平台区和截止位置，但两者又有差别，较低激光强度作用下，谐波谱有平台而光电了能谱为单调下降的，激光强度较高时，两者都平台，对应的平台区和截止位置相同。     

包含自电离过程的阈上离化

多电子原子都存在自电离过程,本文研究了存在自电离时的阈上离化过程,利用一个简化模型得到了光电子谱的解析表达式。结果表明,自电离的存在使阈上离化过程更为复杂,导致许多新现象的产生。 关键词：     

Eu原子偶宇称高激发态的场电离探测

利用共振激发技术和电场电离(EFI)方法研究了铕(Eu)原子偶宇称高激发态。实验共探测到89个态,其中报道了56个态的能级位置和光谱归属等信息。经过对有效主量子数和量子亏损进行理论分析,并结合文献结果的对比,不但认定它们属于4f76s(9S)np(8PJ或10PJ)里德伯系列,还填补了该系列中n=19～39各态的文献空白。另外,建议将Eu原子第一电离限修正为45734.2cm-1,同时解释了在其附近所观察到的宽峰的物理机制。     

关于确定原子电离阈方法的进一步探讨

本文改进了Ｅｄｌｅｎ提出的由光谱数据推求Ｒｙｄｂｅｒｇ系列电离阈的方法，并且指出在δ（量子数亏损）－Ｔ（谱项值）图上可显示出正确的电离阈值。     

原子激光共振电离效率的估计

本文在比较严格条件下求解三能级原子系统的激光共振电离过程的速率方程,仔细分析和计算连续、准连续和脉冲激光激发与电离的效率,文中给出一些典型实验条件下的计算结果,以及电离效率随各种参数变化的趋势,本文给出的计算方法和所用的程序具有普遍的适用性,只要给出必要的参数,即可用该程序对具体的实验过程进行定量计算。 关键词：     

Sr原子里德伯态的|ml|相关场电离阈

用偏振激光两步激发,获得不同│m_l│值的里德伯态,在2.4kV/cm以下的电场范围内,测定了Sr原子5snd(n=22-27),│m_l│=0,1,2各里德伯态的电离阈值。理论给出了二阶近似下│m_l│有关的电离阈,并与测量结果作了对照。 关键词：     

Lifetimes of Rydberg states of Eu atoms

The radiative lifetimes of the Eu 4f76snp(8PJ or10PJ)Rydberg states with J=5/2 and 11/2 are investigated with a combination of multi-step laser excitation and pulsed electric field ionization,from which their dependence on the effective principal quantum number is observed.The lifetimes of 21 states are reported along with an evaluation of their experimental uncertainty.The influence of blackbody radiation,due to the oven temperature,on the lifetime of the higher-n states is detected.The non-hydrogen behavior of the investigated states is also observed.     

铕原子奇宇称高激发态共振电离光谱的研究

采用光电离探测和自电离探测这两种不同的探测方法对铕原子的高激发态光谱进行了详细研究.一方面,采用光电离探测技术,系统测量了在第一电离限之下处于43927—45010 cm^-1能域内的奇宇称能级的光谱.通过光谱定标和误差估算等分析手段,获得了32个共振跃迁峰的位置和强度等光谱信息.并根据所用的激发路线和相关的选择定则等原理,进而确定了这些能级的总角动量. 通过与相关文献资料的对比和分析,研究发现了12个新能级.另一方面,精心设计了一种能够有效识别不同类型高激发态的鉴别方法.对同一能域中 关键词： Eu原子光谱 奇宇称高激发态 孤立实激发（ICE） 自电离探测     

量子统计权重对原子场电离效率的影响

原子能级的量子统计权重(G)是原子的重要光谱参数,但在研究原子的电离过程中通常却为了简化问题而被忽略.本文在锂原子的三步光激发(PE)+电场电离(EFI)过程中计入了其影响,并发现其对原子EFI效率的影响显著.本文精心设计了一套锂原子的PE+EFI方案:首先,采用三台不同波长的脉冲激光器分三步将原子从基态激发到某一Rydberg态上,经过一段时间延迟后再施加脉冲电场将其电离.针对原子所经历的PE、零场和EFI这三个物理过程,本文对其物理机制进行了分析并建立了服从粒子数守恒的物理模型进而导出了显含G参数的普适的速率方程组.其次,通过Matlab编程,分别针对精心选定的两条激发路径2S_(1/2)→2P_(1/2)→3S_(1/2)→25P_(1/2,3/2)和2S_(1/2)→2P_(3/2)→3D_(5/2)→25F_(5/2,7/2)开展了数值计算.研究发现:PE+EFI过程的总体效率的上限既与激光参数无关,也不依赖于G参数的绝对值,而是决定于Rydberg态的G参数的分支比.总之,通过精选激发路径可以调控PE过程各相关态的布居率,并能适当提高PE+EFI过程的总电离效率,但却因受到Rydberg态布居率的限制而很难进一步提高.     

静电场对强激光场非序列双电子电离的影响

利用半经典重碰模型计算并研究了He原子在强激光场与静电场的混合场下的非序列双电子电离过程. 由于静电场破坏了激光场电场的反演对称性，在平行于激光场偏振方向的He²⁺离子动量分布不再具有对称双峰结构. 由于超短脉冲具有相似的非对称性，研究静电场对原子在强场中非序列电离的影响，有助于分析超短脉冲非序列电离的过程，进一步了解非序列双电子电离的机理.     

静电场对强激光场非序列双电子电离的影响

利用半经典重碰模型计算并研究了He原子在强激光场与静电场的混合场下的非序列双电子电离过程. 由于静电场破坏了激光场电场的反演对称性,在平行于激光场偏振方向的He²⁺离子动量分布不再具有对称双峰结构. 由于超短脉冲具有相似的非对称性,研究静电场对原子在强场中非序列电离的影响,有助于分析超短脉冲非序列电离的过程,进一步了解非序列双电子电离的机理. 关键词： 非序列双电离 静电场 重碰 非对称性场     

Fractal dynamics in the ionization of helium Rydberg atoms

We study the ionization of helium Rydberg atoms in an electric field above the classical ionization threshold within the semiclassical theory.By introducing a fractal approach to describe the chaotic dynamical behavior of the ionization,we identify the fractal self-similarity structure of the escape time versus the distribution of the initial launch angles of electrons,and find that the self-similarity region shifts toward larger initial launch angles with a decrease in the scaled energy.We connect the fractal structure of the escape time plot to the escape dynamics of ionized electrons.Of particular note is that the fractal dimensions are sensitively controlled by the scaled energy and magnetic field,and exhibit excellent agreement with the chaotic extent of the ionization systems for both helium and hydrogen Rydberg atoms.It is shown that,besides the electric and magnetic fields,core scattering is a primary factor in the fractal dynamics.     

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.     

激光场中H原子多光子电离速率

建立了激光与原子相互作用的伪分立态模型,并用此模型计算了激光场中Ｈ原子的多光子电离速率。对于光子能量较小的激光,计算结果与其它理论计算结果相符合。     

强激光场中长程势与短程势原子产生高次谐波与电离特性研究

用数值方法求解含时薛定谔方程，研究了具有长程势和短程势的一维原子在强激光场中的高次谐波和电离特性. 在强激光场中，长程势和短程势原子产生的高次谐波具有相似的特性，对应的平台和截止位置相同，但是短程势原子没有低阶的高次谐波，而长程势和短程势原子在激光场中的电离概率明显不同. 研究结果表明，原子的激发态结构对低阶的高次谐波和原子的电离概率有重要影响. 关键词： 强激光场 高次谐波 电离概率