超强激光场中氘原子电离几率的研究

研究了在相对论领域内，超强激光场的不同条件（频率、强度、脉冲波形磁场分量）对氘原子电离几率的影响，研究表明：电离几率随激光强度的增加而增加，随激光频率的增加而减少。而激光脉冲波形对电离几率的影响仅在激光无磁场分量时比较显著。激光场的磁场分量对原子的电离有一定的影响。

超强激光场中氢原子电离几率和辐射相对论高次谐波研究

采用蒙特卡罗方法对氢原子在超强激光场中的电离几率和辐射的高次谐波进行了模拟计算,获得了相对论领域内激光参数(频率、强度、磁场、电场)对电离几率和高次谐波的影响的计算结果,并对结果进行了理论分析。

激光场中氢原子电离几率与辐射谐波关系研究

研究了在相对论领域中，氢原子在强激光场中的电离几率变化规律和向外辐射出的高次谐波之间的关系，得出了在氢原子电离几率大时的激光条件下辐射出的高次谐波多。电离几率小时的激光条件辐射出的高次谐波少。

参量匹配对双色双共振多光子电离几率的影响

以寻求提高共振增强多光子电离(REMPI)几率的物理参量为研究目的,采用光和物质相互作用的密度矩阵方程理论,数值模拟了双色双共振多光子电离过程中泵浦和探测光的参量匹配对电离几率的影响。结果发现,一定条件下,提高电离几率的最佳匹配条件是:1)两束激光强度、脉冲宽度均相等且取值较大;2)两束激光无相对延迟,输出频率和相应激发跃迁共振。对1+1+1经探测光双光子共振吸收电离过程,电离几率对探测光更敏感。实际应用中,若不能保证最佳匹配条件的实现,应尽量提高探测光的强度、脉冲宽度及近共振吸收;若实验条件不能实现激光频率和相应跃迁的共振激发,可采用失谐量互补的两束激光同时作用于系统,通过双光子共振吸收过程提高电离几率。

（1＋1）多光子电离几率的理论研究

通过求解光和物质相互作用的速率方程，获得了（1＋1）共振增强多光子电离过程中电离几率的解析表达式，以该表达式为基础，理论模拟了激光强度、激光脉宽、碰撞弛豫速率等参量对（1＋1）多光子电离几率的影响。发现电离几率随激光强度、激光脉宽的增加而增大，到一定程度达到饱和，激光脉宽越大，电离几率随激光强度增加的速率越快，饱和光强值越小。当光强超过饱和值时，电离几率随激光强度的增加围绕饱和值1振荡，电离几率出现大于1的情况，这一有悖于事实的理论结果表明，由于强激光场和物质的相互作用改变了物质系统的能级结构特征，描述光与物质相互作用的速率方程理论不再适用。理论结果还显示，电离几率随碰撞弛豫速率的增加呈线性规律减小，但变化很小，所以样品气压对多光子电离几率的影响可忽略。

H_2^+在空间非均匀场下的电离解离行为

理论研究了H_2^+在空间非均匀场下的电离解离行为。计算结果表明,随着空间非均匀场空间位置由负向到正向移动,(i)电离几率呈U形增大。并且随着初始振动态升高,电离几率进一步增大。(ii)在低振动态下,解离几率呈U形增大。但随着振动态升高,解离几率在某一特定位置开始减小,并呈M形分布。解离通道的电子布局分布表明,多数电子倾向于布局在负向H核。(iii)通过分析含时量子波包运动,可以给出电子在空间非均匀场下的运动情况。该研究对理解分子在空间非均匀场下的动力学行为是有帮助的。

透射表面电离生成正离子的解析模拟

基于Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｓａｈａ表面电离理论，推演一适用于透射表面电离过程的解析模型，包括系统导流系数的解析表述，中性粒子流密度公式的修正，空间电荷影响下的电离几率等，并给出了与透射型表面电离源实验结果的比较。

啁啾激光场对H2^+电离及解离的影响

理论研究了两种不同啁啾激光场对H2^+电离以及解离几率的影响.结果表明:在二阶啁啾场下,H2^+的电离和解离几率会随着啁啾参数由负向到正向的变化而呈现线性减小.在三阶啁啾场下,H2^+的电离和解离几率随着啁啾参数的变化呈现‘W’形结构,并且最大电离和解离出现在啁啾参数为0.01处.

H2+初始态对电离及谐波辐射的影响

理论研究了不同初始态对H2+电离以及高次谐波辐射的影响。结果表明,在单态模型下,电离几率和谐波辐射效率会随着H2+初始振动态或者初始电子态的增大而增强;在双态模型下,电离几率和谐波辐射效率会随着高振动态或者高电子态布局增大而增强。

飞秒泵浦-探测激光场中NaI解离和电离的场依赖

利用含时波包方法计算了NaI的基态、激发态和NaI+离子基态的态布居数,全面研究且定量分析了泵浦和探测激光参数对非绝热NaI分子激发、解离和电离几率的影响。结果表明:泵浦激光是分子激发和解离的唯一影响因素,而电离则受泵浦激光和探测激光的共同影响。解离和电离过程相互竞争和共存。弱场强、短波长、窄脉宽和长延时的激光场有利于解离,反之则有利于电离。通过调整激光脉冲的形式,可以控制激发、解离和电离选择。研究结果对分子光谱学具有重要价值,也有助于在实验上实现光学分子控制。

Co-like Au^(52+)离子双电子复合的理论研究

基于准相对论Hatree Fock理论,采用Cowan程序详细计算了Co likeAu52+离子的双电子复合速率系数、自电离几率以及自电离能级。计算结果表明:由于径向波函数的穿透效应使得该离子自电离能级3d84l5s(l=s、p、d、f)升高,造成能级间隔不随外层激发电子轨道角动量的增加单调减小的异常现象,即Δ(E3d84l5d-E3d84l5p)>Δ(E3d84l5p-E3d84l5s)>Δ(E3d84l5f-E3d84l5d);双激发自电离态平均自电离几率具有特定的变化关系;双电子复合速率系数随着电子温度逐渐增加具有共振、高温收敛等特点,且双激发态轨道角动量大且宇称为奇的通道复合速率系数较大,其中辐射衰变通道为3d84fnd 3d9nd的复合过程占优势,在Te=0.49KeV时共振峰αDR=1.01×10-11(cm3sec-1)。

多组态含时自旋非限制HartreeFock理论

基于自旋非限制HartreeFock理论，发展了自旋非限制多组态含时HartreeFock理论方法来研究激光场中的多电子相关动力学．自旋向上和自旋向下的自旋轨道分别在他们各自的子空间内传播；并通过约化密度矩阵和平均场算符相互作用．分别利用了自旋限制和非限制的多组态含时HartreeFock方法虚时和实时传播计算氦原子基态能量和电离几率．自旋非限制的计算结果与其他报道相吻合．

强激光场中一维模型原子的伪谱展开与保结构算法研究

采用伪谱展开和保结构算法数值求解了强激光场中的一维含时Schr d inger方程,本征谱中的分立谱和连续谱分别应用辛-打靶法与保W ronsk ian行列式的辛-算法得到。最后方法被用于计算强激光场中原子的电离,得到的结果与物理理论分析一致。

紫外光强度对提高原子谐波强度的影响

理论研究了紫外光强度对He原子高次谐波强度的影响。结果表明,在适当时刻引入特定波长的紫外光后,He原子谐波光谱强度有明显增强。并且随着紫外光强度增强,谐波强度持续增强。但是当紫外光强大于特定强度时,谐波光谱强逐渐减小。分析He原子电离几率和基态占有率可知,谐波强度增强主要原因在于基态与激发态之间发生共振电离所导致电离几率增大,而谐波强度减弱是由于基态占有率持续减低而引起的。

第十九讲 真空溅射镀膜

电子e在电场E作用下被加速，在飞向基体的过程中与Ar气原子发生碰撞，若电子具有足够的能量（约30 eV），则电离出Ar＋和一个e，电子飞向基片， Ar＋在电场 E 作用下加速飞向阴极靶并以高能量轰击靶表面，使靶材产生溅射。在溅射粒子中，中性的靶原子（或分子）沉积在基片上形成薄膜。同时被溅射出的二次电子在阴极暗区被加速，在飞向基片的过程中，落入正交电磁场的电子阱中，不能直接被阳极接收，而是利用磁场的洛伦兹力束缚，受到磁场B的洛仑兹力作用，以旋轮线和螺旋线的复合形式在靶表面附近作回旋运动。电子e1的运动被电磁场束缚在靠近靶表面的等离子区域内，使其到达阳极前的行程大大增长，大大增加碰撞电离几率，使得使该区域内气体原子的离化率增加，轰击靶材的高能Ar＋离子增多，从而实现了磁控溅射高速沉积特点。部分磁场束缚电子经过多次碰撞，能量逐渐降低，耗失能量成为低能电子（慢电子）。这部分低能电子在电场 E 作用下远离靶面最终到达基片。