Strong-field multiphoton ionization of hydrogen. TheS-matrix treatment of the elementary process |
| |
Authors: | C Leone R Burlon F Trombetta S Basile G Ferrante |
| |
Institution: | (1) Dipartimento di Energetica e di Applicazioni di Fisica, Viale delle Scienze, 90128 Palermo, Italia;(2) Istituto di Fisica dell'Università, Via Archirafi 36, 90123 Palermo, Italia;(3) Present address: Department of Theoretical Physics, University of Messina, Via dei Verdi, 98100 Messina, Italy |
| |
Abstract: | Summary A theoretical model is presented to treat the elementary act of strong-field multiphoton ionization of atoms when the electron
continuum final-state distribution is important. It is based on theS-matrix formalism and treats the final-state electron-radiation interaction in an essentially nonperturbative way. Selected
numerical calculations concern the ionization of hydrogen atoms and include differential and total cross-sections of several
multiphoton channels as a function of the laser intensity. Good, qualitative agreement with the experimental observations
is found for values of the field intensity which are not critical with respect to the simplifications adopted in constructing
the theoretical model. It applies particularly to the use of an ideal model for the laser field. Significant departure from
observations is instead found when the implications of the ideal laser model play a critical role, as occurs at channel inversion
and suppression. It is concluded that the theoretical treatment to be completely satisfactory needs essentially to incorporate
a more realistic laser model such as a multimode one.
Riassunto Si presenta un modello teorico per il processo elementare della ionizzazione multifotonica di atomi da parte di un forte campo
laser quando diventa importante la distribuzione degli stati finali del continuo dell'elettrone. Il modello si fonda sul formalismo
della matriceS e tratta l'interazione elettrone-radiazione nello stato finale in modo non perturbativo. I calcoli numerici qui riportati
si riferiscono alla ionizzazione di atomi d'idrogeno e includono sezioni d'urto totali e differenziali per diversi canali
multifotonici in funzione dell'intensità del laser. Si trova un accordo qualitativo con i dati sperimentali per valori dell'intensità
del campo che non sono critici rispetto alle semplificazioni adottate nella costruzione del modello teorico. Un significativo
distacco dai dati sperimentali si ha quando le implicazioni del modello di laser ideale giocano un ruolo critico, come si
ha per l'inversione e la scomparsa dei canali. Si conclude che il trattamento teorico per essere completamente soddisfacente
necessita dell'introduzione di un modello di laser piú realistico, quale, ad esempio, quello a molti modi.
Резюме Предлагается теоретическая модель для рассмотрения элементарного акта многофотонной ионизации атомов в сильном поле, когда
распределение электронных непрерывных конечных состояний является существенным. Подход базируется на формализмеS-матрицы и взаимодействие электронов в конечном состоянии с полем излучения рассматривается непертурбационным образом. Численные
вычисления касаются ионизации атомов водорода и включают дифференциальные и полные поперечные сечения для некоторых многофотонных
каналов, как функции интенсивности лазерного излучения. Получено хорошее качественное согласие с экспериментальными результатами
для значений интенсивности поля, которые не являются критическими по отношению к упрощениям, используемым при конструировании
теоретической модели. Используется идеальная модель для лазерного поля. Обнаружено существенное отклонение от экспериментальных
результатов в тех случаях, когда имеет место инверсия и подавление каналов. Делается вывод, что теоретический подход становится
удовлетворительным, если используется более реалистическая модель лазера, как например, многомодовая модель.
|
| |
Keywords: | Atomic photon processes |
本文献已被 SpringerLink 等数据库收录! |
|