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强激光场中高次谐波和非序双电离研究

2020-12-09阅读(708)

强激光场中高次谐波和非序双电离研究

论文摘要

原子、分子与超强激光之间的作用一直受到人们的广泛关注。近几年来,随着激光技术的迅猛发展,激光场强度大幅提高,超强激光场与原子、分子作用的研究得到进一步的发展。随着激光场强度的逐渐提高,出现了诸如多光子电离、隧穿电离、高次谐波产生、非序双电离等一系列全新的非线性物理现象。其中,通过对高次谐波的研究,不仅可以促进非微扰理论的发展,还提供了简单的全相干短波长光源产生方法。原子、分子的非序双电离过程能够提供一种简单的电子关联模型,对化学键的形成、超导现象、固体的性质都有重要的影响。强激光场与原子分子的作用是极端非线性过程,对它的研究有助于原子、分子结构的深入探索,同时也促进分子成像技术的发展,奠定了观察和控制分子化学反应过程的基础。本文应用理论去模拟实验观测到的强场中的原子分子的变化,开展了以下工作的研究:（1）模拟计算了不同波长、强度的激光场下的原子、分子的高次谐波谱,由截止能量的变化规律来分析不同激光场对原子分子高次谐波的影响;我们选用相同激光条件下的不同分子（N2,O2）及其对照原子（Ar,Xe）并计算其高次谐波谱,说明了电离抑制对高次谐波谱的影响;然后,我们还对分子不同的取向角下的高次谐波谱进行了研究,解释了分子取向角对高次谐波截止能量的影响。（2）我们采用全经典模型模拟计算了Xe原子的非序双电离过程。首先对Xe原子的快慢电子动量分布进行模拟研究,通过数量对比得出电子在重碰撞后的射出方向以同向为主;通过改变激光强度参数,模拟在不同激光场强度下Xe原子的非次序双电离的电子动量分布。研究发现:激光场强度与Xe原子的非次序双电离的电子关联有直接关系,这其中与碰撞激发电离的关系最为重要。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 研究背景
  •   1.2 电离机制
  •     1.2.1 多光子电离（Multiphoton ionization, MPI）
  •     1.2.2 阈上电离（Above-Threshold Ionization,ATI）
  •     1.2.3 隧穿电离（Tunneling Ionization,TI）
  •     1.2.4 越垒电离（Over the Barrier Ionization, OBI）
  •   1.3 非序双电离
  •   1.4 高次谐波的产生
  •   1.5 强激光场中的电离抑制现象
  •   1.6 研究意义
  •   参考文献
  • 第二章 数值求解模型方法
  •   2.1 含时薛定谔方程的求解
  •   2.2 半经典理论模型
  •   2.3 全经典理论模型
  •   参考文献
  • 第三章 强激光场中原子分子的高次谐波谱
  •   3.1 引言
  •   3.2 理论方法
  •     3.2.1 Ammosov-Delone-Krainov（ADK）理论
  •     3.2.2 Lewenstein 量子力学理论
  •   3.3 数值计算及结果分析
  •     3.3.1 激光光强和波长对高次谐波谱的影响
  •     3.3.2 电离抑制对高次谐波谱的影响
  •     3.3.3 分子取向角对高次谐波谱的影响
  •   3.4 本章小结
  •   参考文献
  • 第四章 强激光场中Xe原子的非次序电离
  •   4.1 引言
  •   4.2 理论方法
  •   4.3 数值计算及结果分析
  •     4.3.1 快慢电子以及初始动量分析
  •     4.3.2 不同场强对非序双电离电子关联的影响
  •   4.4 本章小结
  •   参考文献
  • 第五章 结论
  • 攻读硕士期间主要的研究成果
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 王博洋

    导师: 赵廷玉,吴艳

    关键词: 电离抑制,高次谐波,取向角,非序双电离,电子关联

    来源: 浙江理工大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,信息科技

    专业: 物理学,物理学,无线电电子学

    单位: 浙江理工大学

    分类号: O56;TN24

    总页数: 58

    文件大小: 2539K

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