【摘 要】
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在激光与物质相互作用领域,强场原子双电离是该领域最基础的非线性物理过程之一。最近,在次序双电离的研究中发现了一个有悖以往理解的电子角关联现象。这一新奇的现象使人们重新审视次序双电离中的角关联行为和两个电子的次序发射动力学过程。本文研究激光波长,脉宽和强度依赖的强场次序双电离电子发射动力学行为;探索了不同激光参数下的角关联行为。本文的主要内容及结果分为三部分:第一部分,利用三维经典系综理论,研究了不
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在激光与物质相互作用领域,强场原子双电离是该领域最基础的非线性物理过程之一。最近,在次序双电离的研究中发现了一个有悖以往理解的电子角关联现象。这一新奇的现象使人们重新审视次序双电离中的角关联行为和两个电子的次序发射动力学过程。本文研究激光波长,脉宽和强度依赖的强场次序双电离电子发射动力学行为;探索了不同激光参数下的角关联行为。本文的主要内容及结果分为三部分:第一部分,利用三维经典系综理论,研究了不同激光波长下强圆偏振激光驱动的镁原子次序双电离电子发射动力学过程。研究结果表明,在不同波长下离子动量分布均呈现双环结构,外环的相对强度随着波长的增加而逐渐增强。反演分析显示,离子动量谱的双环结构由两个电子的发射动力学决定。随着波长的增加,第一个电子的电离时间窗口左移,第二个电子的电离时间窗口右移导致了次序双电离的主要电离通道由背靠背发射变为并排发射,因此外环的相对强度逐渐增强。第二部分,研究了脉宽依赖的镁原子次序双电离电子发射动力学过程和角关联行为。结果显示,随着激光脉宽的增加,离子动量分布由较大的单状结构演化成为双环结构最终演化成较小的单环结构。相应的,两个电子间的发射方向从平行占主导演化为反平行占主导。反演分析发现,当激光脉宽增加时,单双电离的时间窗口范围和相位增加,导致了两个电子逐渐由同向散射占主导演化为反向散射占主导,进而导致了离子动量谱的变化。第三部分,研究了在不同强度下电子角关联动力学过程。结果显示,随着激光强度的增加,两个电子间占主导地位的发射角从180°演化到90°再到0°。反演分析发现,随着激光强度增加原子势垒被逐渐压低,单双电离时间窗口就会朝着激光电场开始的方向移动,这种移动使得两个电子间发射行为逐渐由反平行发射演化到垂直发射再演化到平行发射。另外结合典型电子轨迹和末态动能分布分析发现,两个电子在激光场中获得的能量随着激光强度的增强而增加,并且第二个电子对体系能量的贡献占主导地位。
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