一、在强光场中低能电子的动力学（论文文献综述）
吉亮亮,耿学松,伍艺通,沈百飞,李儒新[1]（2021）在《超强激光驱动的辐射反作用力效应与极化粒子加速》文中研究说明光强超过1022 W/cm2的极端超强激光将光与物质的相互作用推进到辐射主导区域,激发高能伽马光子辐射,产生明显的辐射反作用力效应.辐射反作用力可以显着影响强场中带电粒子的动力学行为,并从根本上改变了极端强场区域的激光等离子体相互作用规律.如何理解和验证辐射反作用力效应是强场物理研究的核心内容之一.本文结合该方向的国内外研究进展,论述了辐射反作用力的经典形式与强场量子电动力学的理论计算与模拟方法,详细讨论了单粒子在强场中的反射、量子随机辐射、自旋-辐射耦合等效应,介绍了激光等离子体相互作用中的电子冷却、辐射俘获、高效伽马辐射等机制,并给出了目前辐射反作用力效应的实验验证方法与进展.针对自旋在强场量子电动力学方面的效应,介绍了激光加速产生极化粒子源的方法.
李佳欣[2]（2020）在《平顶光束操控物质波的理论研究》文中指出原子光学是研究原子物质波的波动性及其操控的一门学科,在量子信息处理与高精密测量等前沿领域有着重要的作用。在原子光学中,各类激光是操控超冷原子的重要工具。近十几年,随着激光整形技术的快速发展,出现了各种非高斯型光束,如平顶光束,进一步丰富了原子的光力操控技术。由此本文开展了用平顶光束操控原子物质波的研究。首先,我们将原子物质波在外场中的折射率与光在等离子体介质中的折射率进行对比,发现两者的数学形式十分相似。然后,进一步得到原子物质波被蓝失谐光折射类似于光被折射率小于1的等离子体折射,即原子光学中的类等离子体光学机制。其次,我们将类等离子体光学机制应用到原子物质波的研究中,提出用平顶光束中的超高斯光束作为棒形原子透镜的理论方案。我们从理论上研究了远蓝失谐平顶光束对原子物质波的散射问题。研究表明由于原子物质波在光场区域的折射率小于非光场区域折射率,远蓝失谐平顶实心光束可对入射波起分束作用,远蓝失谐平顶空心光束可对入射波起聚焦作用。在合适的参数下,物质波可以聚焦到比光场的一个光波长还小的区域。这些结果不仅在冷原子的聚焦、分束方面有着潜在的应用,而且对等离子体棒透镜的研究也有一定启发。最后,我们提出用蓝失谐超高斯光和超冷原子相互作用产生的超高斯势垒模拟方势垒的理论方案。结果表明方势垒对物质波散射问题在超高斯光场的阶数大于20时能够被有效地模拟。随后我们进一步研究了物质波入射到双超高斯势垒的共振隧穿现象。结果表明通过调整势垒之间的距离可以控制共振峰的位置以及个数。该工作为在实验上验证方势垒、多方势垒的隧穿现象提供了依据。
李雨辰[3]（2020）在《超快激光与石墨烯相互作用产生高次谐波的研究》文中提出超快光学是光学技术研究前沿和热点之一,无论在理论研究还是实际应用中都有很高的研究价值。而超快激光研究领域的前沿是阿秒激光技术。目前已有多种阿秒脉冲产生方案被设计出来,都需要通过高次谐波来实现。因此,深入了解高次谐波产生（High Harmonic Generation,HHG）的机制,研究不同条件对HHG造成的影响,对于超快光学的发展具有重要意义。在HHG的介质选择方面,纳米材料——特别是石墨烯,因其独特的性质成为了新兴的热点。因此,本文选取超快激光与石墨烯相互作用产生高次谐波的现象作为研究内容,对激发脉冲的各项参数对谐波激发状况的影响进行了研究。在本论文的研究中,将通过仿真实验对上述问题进行研究。计算方法以基于含时密度泛函理论的从头算方法为原理,通过使用局域密度近似泛函替代薛定谔方程中的交换相关能计算的方法对系统的能量进行计算,从而得出系统在超快激光作用下的响应。首先建立石墨烯的仿真模型,确定其中碳原子的数量及空间构成,再进行3维空间周期性的边界条件的设置。通过查阅相关资料和对系统基态能量的仿真计算,确定一系列定义石墨烯模型所需的相关参数以及实空间与K空间计算的精度。然后进行超快激光与石墨烯相互作用的仿真实验,分别研究激发脉冲的宽度、峰值功率、波长和偏振态与激发谐波的强度和级次间的关系。最终通过对这些仿真结果的总结和分析,为HHG相关的超快光学实验和研究提供有价值的参考。
何沛伦[4]（2020）在《超短激光脉冲作用下的光电离理论研究》文中研究表明激光技术的发展不仅使得激光的光强不断增加,还使得它的脉冲宽度不断减小。超强激光可以在单个光学周期内将电子的运动加速到接近光速,为人类探索极端条件下的基本物理规律提供了条件;超快激光则可以分辨极短时间尺度上带电粒子的运动,为人类带来了捕捉微观世界动力学过程的超快摄像机。本文主要研究激光与简单原子、分子、自由电子的相互作用,其主要内容包括:第一,我们研究了红外激光场中的光电子动量分布。利用Lippmann-Schwinger方程,我们发展了运用Green函数的数值技巧。通过第一性原理计算,我们系统地研究了原子与分子电离的光电子动量分布,并将分布偏角的非单调变化与电离时刻的涨落联系在一起。利用强场隧穿电离对电场强度指数依赖的特性,我们提出了一种表征阿秒激光脉冲载波相位的方法。该方法对阿秒脉冲光强要求较低,并对光强平均效应和红外脉冲载波相位的不确定性具有鲁棒性。利用经典Monte Carlo轨迹模拟,我们揭示了强场直接电离电子的高能能谱增强具有经典力学起源,并发现了光电子初始相空间拓扑结构的变化对增强的影响。第二,我们研究了高频激光场中的电离现象。基于KramersHenneberger态的动力学,我们阐述了高频激光场中的电离稳定化,光强的非绝热变化耦合电离和电离动力学干涉的机制。我们指出,高频线偏振激光轴的绝热转动所产生的非阿贝尔几何学相位可以导致自旋反转。通过第一性原理计算,我们证明高频激光场中的单个原子可以产生杨氏双缝干涉并观察到了电荷共振增强电离。这些结果表明高频场中的原子具有与分子相似的性质,因此可以使用原子研究分子物理。同时,原子光电子动量分布的杨氏双缝干涉也意味着存在电离的绝热稳定化,这为实验的验证提供了新思路。第三,我们研究了光子携带的线动量和角动量在电离与解离过程中向靶系统的传递。研究表明,在双原子分子中,吸收光子的线动量在母核与光电子之间的分配存在杨氏双缝干涉。为了研究光电子动量转移的一般规律,我们构造了精确的非相对论情况非偶极Volkov波函数,并用它建立了对应的强场近似理论,并利用该理论研究了一般情况的光子动量分配规律,Coulomb势对分配的影响,以及光电子非偶极情况的非绝热隧穿初始条件。通过理论与实验的结合,我们研究了吸收的光子角动量所导致的原子核转动,并揭示了解离过程光子角动量传递的机理。第四,我们研究了极端相对论情况的量子电动力学。基于局部恒定场近似,我们将电子在强激光场中的辐射等效为瞬时的同步辐射过程。为了研究电子在双色场中的量子电动力学级联,我们发展了自旋分辨的准经典辐射阻尼模型。数值结果表明,可以在现有的激光条件下产生高度自旋极化的正电子束。最后,我们发展了强场量子电动力学的旋量-螺旋度方法,对有关的核心公式进行了阐述。该方法可以极大地简化极端相对论的跃迁振幅的计算,可以在未来的研究中起到重要的作用。
赵红雪[5]（2020）在《分子团簇在飞秒激光场中电离及其电子和离子成像研究》文中认为最近几年来,超短飞秒激光与团簇相互作用的理论和实验研究一直是一个非常活跃的领域。超短脉冲与团簇作用是研究复杂体系多电子动力学以及核动力学的重要体系,并且作用所产生的高能离子和电子也是触发物质之间相互作用的重要媒介,其中利用强激光场对团簇进行电离将诱发高度复杂的电子和核的动力学过程,其演化动力学时间尺度横跨纳秒至阿秒,并且涉及大量的粒子间相互作用的基本问题。其中强近红外（NIR）飞秒激光脉冲与团簇相互作用在超快激光场中包含多种复杂的电离机制,如受挫电离复合、直接电离、电子热化、电子碰撞激发后自电离、激光驱动的电子再散射、等离子体中准自由电子和多个激发离子的少体关联衰变过程等等。由于团簇系统本身比原子分子复杂的多,因此许多关于团簇电离的物理机制尚未得到很好的解释。本文以两种不同的分子团簇（氨气团簇、乙醇团簇）为例,利用离子速度成像装置（VMI）测量得到了团簇在强激光场中电离产生的飞行时间质谱、电子和离子成像,研究了分子团簇与强飞秒激光相互作用的物理机制。首先我们利用电子成像方法,得到了不同光强和波长条件下氨气团簇的电子动量分布和相应的电子动能分布,对于电子动量不同区域的分布特征给出了解释和说明,对电子能谱中出现的较高能量部分的无结构平滑的分布以及低能部分较高的峰值分布分别进行了研究。结合测量结果主要讨论了包括受挫电离过程、光场的直接电离过程、电子热化过程、以及电子碰撞重散射过程。研究表明,受挫电离过程对应于电子能谱上的低能分布,直接电离对应于相应角分布的各向同性的电子分布。同时,热化电子表现为聚集在团簇势中的准自由电子经历多次碰撞导致快速热化,显示出平滑的动能分布并符合具有玻尔兹曼分布形式,通过函数P（e）μexp（-e/Ta）进行曲线拟合可以和实验有很好的符合。而对于非弹性碰撞过程,电子可以获得高达20Up的动能。此外,通过光电子角分布的测量观察到了沿激光偏振方向和垂直于激光偏振方向发射电子的分布呈现不同的特点,并且在不同能区电子发射的角度分布依赖特性也不一样,表明不同物理机制发射的电子满足不同的各向异性,因此光电子角分布能够清晰的做为确定团簇体系电子发射机制的判据,有着重要的意义。本文研究的另一种与飞秒激光相互作用的团簇为乙醇团簇。实验中,我们利用时间分辨的TPX3CAM相机首次测量了乙醇离子飞行时间质谱,给出了团簇信号随激光强度的变化关系以及团簇离子成像分布。主要观察到了两种不同类型的团簇（C2H5OH）nH+,（C2H5OH）n（H2O）H+形成,并且分析了质子化乙醇团簇和水和质子化乙醇团簇的形成原因和物理机制。利用离子速度成像装置测出了团簇离子的动量分布,从团簇与激光作用过程来看离子产生的主要原因来自于电子离子碰撞电离。测量结果发现对于尺寸较大的离子团簇动量分布更窄,团簇离子能谱受激光强度和团簇尺寸影响并显示尖峰结构。
周征[6]（2019）在《高时空分辨高能电子成像与电子衍射研究》文中认为高时空分辨电子成像与电子衍射技术是用以观测微观、超快过程的强有力工具。相比于传统透射型电子显微镜以及电子衍射中的ke V量级电子束,基于光阴极注入器的高能电子束具有亮度更高、穿透能力更强、脉冲结构更短的优势,有望发展出具有更高时空分辨能力的高能电子成像以及电子衍射工具,并在高能量密度物理（high energy density physics,HEDP）诊断以及超快动力学研究等领域发挥重要作用。论文的主要工作就聚焦在先进光阴极注入器产生的高亮度电子束驱动的高时空分辨高能（>MeV）电子成像与电子衍射应用中的一些重要物理以及技术问题。为了提升高能电子成像系统的分辨能力以满足HEDP诊断的需求,论文工作首先开展了基于光阴极注入器和常规电磁透镜的高能电子成像实验。在实验中利用约50 MeV高能电子探针实现了对mm量级不透明厚靶的多维度分辨,空间分辨能力达到4μm,厚度分辨能力达到10μm,为高能电子成像技术用于HEDP的诊断做了开拓性工作。为进一步提高高能电子成像系统的空间分辨能力,并使成像系统更加灵活紧凑,本论文开展了基于高梯度永磁四极磁铁的级联放大高能电子成像技术的理论、设计与实验研究。在级联放大成像系统的验证实验中,获得了15倍的放大倍数下1.6μm的单发成像超高空间分辨能力。在高品质静态成像基础上,我们也开展了基于泵浦-探测方案的飞秒强激光触发的金属网格融化过程的动态试验,成功观测到融化过程中3个不同的阶段,证明了高能电子成像技术用于高能量密度物质动态演化过程诊断的可行性。论文工作的另一方面是兆电子伏超快电子衍射装置（MeV ultrafast electron diffraction,MeV UED）的研究。作为一种新兴的超快动力学研究的强力工具,体积紧凑、造价相对低廉的MeV UED装置得到了极大关注。为给用户提供良好的电子衍射平台,我们结合实验室现有条件,提出了发展清华百飞秒UED用户装置的目标,并从理论、模拟方面开展大量工作证明了装置的潜力。目前该专用装置搭建工作已经基本完成,即将进入综合调试及电子束出束阶段,为下一步用户实验的开展打下基础。此外,瞄准高重复频率UED这一重要趋势,与中物院应用电子学研究所进行合作,通过细致的束流动力学模拟,验证了在其超导THz-FEL束线基础上发展高重频飞秒分辨率UED装置的可行性。
张冲[7]（2020）在《氙二聚物、水团簇和水云系统的强光电离》文中研究表明物质系统的强光电离是光与物质相互作用过程中的一类重要现象,该现象体现了物质世界内部蕴藏的丰富结构。本文主要讨论包括从微观原子分子、团簇到宏观水介质、液滴再到大尺度水云的物质系统的强光电离过程。研究了原子和分子的强光电离过程。考虑到范德瓦尔斯二聚物强光电离在强场物理中的重要意义,研究了超短超强激光电离氙原子及其二聚物时光电子的动量分布和能量分布。研究发现了氙二聚物强光电离的光电子动量或能量分布相比原子电离的光电子分布在直接出射电子区域（小于9.1 e V）还存在电离抑制现象。而且当光强变化时该抑制电离均存在,但电离抑制区间会随光强的增加向高能光电子区域移动。建立了包含离子态的多电子原子强场近似理论,而后建立了二能级双心量子干涉理论,解释了上述电离抑制现象。研究表明,氙二聚物光电子能量分布的抑制电离由双心量子干涉引起,且通过干涉项cos2（R·p/2）调制。与此同时,分子离子Xe2+的终止态大概率布局于自旋耦合态I（1/2）u上,此态主要由电离二聚物分子中的σu轨道电子形成。研究发现,双心量子干涉的干涉特征不仅取决于分子HOMO轨道的对称性,还取决于组成分子轨道的原子轨道的性质,且双心量子干涉效应可以受到离子叠加态中本征态间跃迁的影响。团簇的强光电离过程相比分子的电离过程可能展现出额外的物质迁移现象,考虑到水团簇强光电离的重要意义以及二聚水质子转移时间尺度测量的缺乏,研究了孤立水分子和二聚水的强光电离。在二聚水一阶电离的飞行时间谱中,证实了（H2O）2+的微秒级长寿命。在二阶电离的库伦爆炸通道内同时发现了质子化产物H3O+和OH+以及非质子化产物H2O+。研究发现了质子化产物占比异常偏低的原因为质子转移的时间延迟效应。最终,通过强光电离实验结合强光隧穿理论得到的快速质子转移的时间尺度为31±5 fs。测量结果和多个分子动力学计算结果存在良好的吻合。和微观体系的强光电离不同,宏观连续介质电离后将产生高密度的激光等离子体。本文构建了激光等离子体瞬态耦合方程组。利用该理论模型研究了激光等离子体和激光光场的时空演化。利用瞬态耦合模型计算得到的光学击穿阈值,能量损耗比例可以和实验测量结果定量地对比。计算结果表明皮秒激光诱导的等离子体在发展过程中会出现逆着光场传输的方向移动的现象,且移动速度随激光光强的增加而增加。此外还讨论了激光等离子体的膨胀、激光等离子体对光场的反作用和激光等离子体生成时的能量转化问题。液滴相比连续水介质将会存在额外的边界,水云由大量不同粒径的液滴构成。借助上述激光等离子体模型计算了单个液滴的激光光场及其自产生等离子体的时空演化,研究了液滴光学击穿过程的非线性光吸收。研究表明,由于云滴的类透镜作用和腔体结构,其击穿阈值不足无界水介质的1/6。本文还证明了实际水云中各个液滴的光学击穿过程是相互独立的。研究了水云的非线性吸收阈值,若光强低于此阈值,水云对激光光场的吸收微弱;反之若超过此阈值则大量的激光能量可以沉积在水云中。本文的研究结果可为强场和阿秒物理学、分子结构探测、EUV激光器、DNA功能、含水化学反应、激光等离子体应用、激光眼科医学、激光大气传输和激光干预天气系统等研究课题提供参考。
李孝开[8]（2019）在《椭圆偏振强激光场中的原子分子：阈上电离和双电离》文中认为近几十年来激光技术的进步极大推动了超快强激光场原子分子物理的发展。原子分子与超快强光场的相互作用中产生了很多新奇有趣的现象。对这些现象的研究不仅促进了人们对强激光场与原子分子作用机制的理解,还发展出了许多实用的新技术。其中,原子分子在超快强激光场中的电离不仅是强场物理中的基本现象之一,更是后续很多强场诱导过程的第一步,因此一直受到研究者的重点关注。研究激光场和原子分子性质对强场电离结果的影响,并揭示其作用于电离动力学过程的内在机制,对强场物理相关理论和应用的发展,包括隧穿电子初始分布研究、分子轨道及结构成像、阿秒及极紫外光源产生等都有重要意义。本文中主要利用符合测量方法研究了椭圆或圆偏振光场中的原子分子电离行为。首先我们完成了符合测量所需实验装置COLTRIMS的搭建和测试。COLTRIMS装置具有三维动量成像及多粒子反应通道的符合测量等优点,是实验探测强场原子分子电离和解离产物的有力工具。此装置保证了我们后续实验研究的进行。而在椭圆偏振光场中,一方面可以利用旋转电场及椭偏率依赖行为研究强场电离的规律,另一方面也可以实现分子坐标系的重构,由此我们发现了一些新的实验现象。以强场电离及双电离为研究主题,本论文具体对Xe原子椭圆偏振光场阈上电离、CO分子圆偏场解离性双电离以及Kr原子强场双电离等进行了符合测量研究。首先我们对Xe原子在椭圆偏振近红外光场中的阈上电离进行了测量。实验中观测到明显受椭偏率调制的电子干涉结构。通过提取电子垂直偏振面方向动量宽度的微分分布得到不同结构对应的电子轨迹,并观察这些结构对椭偏率变化的响应,可以分析其产生的物理来源。当椭偏率较小时观察到由库仑聚焦作用产生的低能电子结构,其角度指向偏振椭圆长轴且不随椭偏率改变而变化,这一结构在椭偏率大于0.6时开始消失。而前向散射与直接电离电子的干涉结构则强烈地依赖于椭偏率的大小。从线偏振到较小椭偏率时,不仅不同动量区域的前向散射干涉结构产率出现增强和减弱,在整个电子动量范围内还会产生倾斜的现象。此外,我们提出了一种利用旋向相反的双椭圆偏振光来提取近圆偏振激光脉冲精确椭偏率的原位测量方法。结合实验测量和理论计算,证实了随两束椭圆偏振光脉冲时间延迟周期性变化的ATI电子能谱和离子产率都可精确得到脉冲椭圆偏振光的椭偏率。然后我们通过四体符合测量对CO分子圆偏振强场解离性序列双电离进行了研究。对高动能释放通道的测量结果表明了低占据分子轨道的电离以及电离后场致激发的重要贡献。这项工作也表明,利用圆偏振光获得双电离两个电子分别的分子坐标系分布的方法能够有效地实现分子解离性双电离中复杂的电离、激发和解离动力学过程的分析确认。而在低动能释放通道的测量中观测到了不寻常的低能电子存在。我们认为此通道可能来自强场中产生的CO+自电离态,并且自电离态产生后在圆偏振近红外场中先电离,再沿CO2+势能线发生解离。进一步分析分子坐标系中的低能电子角分布,观察到随着动能减小,角分布出现从双峰到单峰的连续变化。这不同于自电离电子弱的各向异性角分布,说明了低能电子主要来自激光场电离而非自电离。而角分布的变化反映了CO+自电离态在圆偏振光场中依赖于核间距的电离动力学过程。另外,通过改变激光脉冲的群延迟色散,研究发现正啁啾脉冲能显着增强与自电离态相关的解离通道产率。最后,结合全微分测量和半经典模拟综合研究了氪原子强场双电离中的电子关联。首先对光强依赖的离子产率和离子动量测量确认了从非序列到序列双电离机制的演变。一系列典型光强下测量的电子动量关联谱与基于类氦模型及考虑内层电子屏蔽效应的GSZ势模型的半经典计算结果对比,说明了非序列双电离时动态屏蔽效应的重要作用。而在序列双电离区域,动量关联谱和两电子动能和分布都显示出电子关联的痕迹。GSZ模型半经典计算揭示了库仑聚焦和库仑奇点对此现象产生的关键作用。总而言之,利用符合测量并结合一定的理论计算,我们研究了椭圆偏振激光电场、库仑聚焦、分子多轨道效应和内层电子屏蔽效应等多种因素对原子分子电离结果的影响,以及电离过程中或电离后发生的电子干涉、场致激发和自电离态布居等重要现象。
辛培培[9]（2019）在《飞秒强激光场中原子的里德堡激发及电离动力学研究》文中提出激光技术的发展极大地推动了现代物理学的进步,特别是飞秒强激光脉冲的出现使得人们能够在极端条件下研究物质的微观结构和原子及其内部电子的动力学性质。近年来,人们在实验上观测到了一系列新奇的非线性物理现象,如阈上/高阶阈上电离、非顺序双电离、高次谐波产生等,其中强场里德堡态激发作为一种新的强场现象,不仅被认为是隧穿-再散射过程的重要补充,而且在光控化学反应、中性粒子加速和量子信息等领域同样有重要的应用前景。本论文利用量子理论方法系统地研究了飞秒强激光场驱动下原子的激发和电离动力学性质。采用不同的光场参数我们研究了不同种类原子体系中的电子动力学行为,对强场中性里德堡原子激发和激发态对电离行为的影响进行了深入的讨论。在此基础上,我们还进一步发展了低频激光场中研究原子激发态行为的Kramers-Henneberger量子方法,很好地解释了相关物理现象。论文主要研究工作如下:（1）研究了稀有气体原子的强场里德堡激发行为和里德堡原子的电离调控。通过理论计算,给出了中性激发态原子以及电子产量随光场强度的改变规律,观察到了两种产量中的反向振荡结构。结合光场作用下激发态能级和电离阈值边界的移动以及偶极跃迁选择定则,合理的解释了这种现象。利用两束具有时间延迟的双色激光脉冲,通过调节时间延迟、激光频率等光场参数,进而改变光场对里德堡电子的作用时间以及作用位置,提出了一种利用双色激光脉冲调制原子激发态电离的方案。（2）研究了角动量态中性里德堡原子在量子信息和量子计算中的应用。利用两束时间上延迟的双色单极性激光脉冲,通过电子波包制备和演化,以及波包调控整形,实现原子特殊量子态的制备。基于光电子低能动量分布以及角分布特征对电离初始态的依赖性关系,提出了一种对能级简并角动量态有效分辨的方法。（3）研究了原子共振激发态对阈上电离过程的影响。利用不同波长的超短激光脉冲研究了不同原子体系在隧穿区和多光子区的阈上电离过程。结果表明:长波长光场驱动下的隧穿过程,电子动量谱的低能结构对原子的内部电子结构并不敏感,在电子发生隧穿的过程中以直接电离过程为主,因此阈上电离过程并不依赖于激发态能级的共振效应。而对于短波长激光脉冲下的多光子区域,电子动量分布的低能部分以及能量的角分布特征强烈依赖于目标原子的束缚态能级,此时多光子过程占据主导地位。多光子激发过程中间共振态的差异性导致了最后阈上电离动量分布和角分布特征的不同。（4）研究了 Kramers-Henneberger变换方法在解释原子强场里德堡激发行为中的应用。在数学处理上通过坐标变换,将静止的核坐标系转换为振荡的电子坐标系,得到了新坐标系中光场和原子核共同作用下的有效势。通过分析光场参数如波长等对有效原子势的影响,研究了不同有效势对原子激发态产生和布居过程的影响。我们还将这种高频激光场中发展起来的方法拓展到了低频场中,并给出了该理论在低频场中的适用范围。利用这种低频场KH方法给出了一种不依赖于传统多光子和隧穿机制的原子强场里德堡激发的新物理图像。
马盼[10]（2018）在《符合动量成像研究飞秒激光作用下分子的库仑爆炸》文中研究指明近年来,随着飞秒激光的飞速发展,强飞秒激光作用下分子的电离解离动力学引起了广泛的关注。由于飞秒激光具有脉冲时间短,峰值功率高的特点,为实现强场中分子超快动力学的研究提供了可能。随着冷靶反冲离子动量成像谱仪（COLTRIMS）对符合测量的实现、全立体角碎片信息的收集以及离子电子三维动量的重构,为解开飞秒激光作用下分子的反应机理提供了有效的测量手段。本论文应用COLTRIMS实验装置,研究了飞秒激光作用下的多原子分子羰基硫（OCS）分子、二氧化氮（NO2）分子和氯甲烷（CH3Cl）分子的库仑爆炸（Coulomb Explosion,CE）动力学。首先,我们研究了直线型非对称分子OCS在波长为800 nm线偏振（Linearly Polarized,LP）飞秒激光场中OCS分子的解离性多电离（Dissociative Multiple Ionization,DMI）与分子键断裂的关系。通过测量来自OCSq+（q=2,3,4）母体离子的二体库仑爆炸通道,并根据C-S和C-O键的断裂方式将通道分组,比较两组通道的动能释放（Kinetic Energy Release,KER）以及库仑爆炸的核间距随母体离子的变化关系,提出在临界核间距“Rc”处发生增强电离导致了C-S键的解离,而类爬梯式的序列电离导致了C-O键的解离。结合多态密度泛函理论（Multistate Density Function Theory,MSDFT）计算各库仑爆炸通道对应的母体离子的势能曲线,通过理论推导KER的值,发现理论计算的结果与实验测量的结果基本一致,有效的证明了我们对解离机制的预测。此外,我们研究了线偏振和圆偏振（Circularly Polarized,CP）飞秒激光场中重碰撞对OCS分子的多次电离和分子构型的影响。由于进一步电离内层轨道的电子所需的能量大于最大重碰撞能量3.2Up,所以我们只在低价母体离子（2-4价）发生库仑爆炸的过程中确定了重碰撞的贡献。电子重碰撞也会影响沿着C-S和C-O键断裂的解离比率,使通过选择键拉伸的方式调节电子的重碰撞成为可能。高价母体库仑爆炸时,重碰撞作用可忽略。最终我们确定产率不仅由母体电荷态决定,也与电子密度、电荷分布和轨道分布相关。在三体库仑爆炸动力学的研究中,发现LP激光场中库仑爆炸通道对应的分子离子的键角均大于CP激光场中的结果,且随着母体离子电荷量的增加,库仑爆炸通道总KER差值增大。库仑爆炸过程需要考虑电子多次电离与核运动的关联作用,两种偏振的激光场中电离引起分子键的拉伸和激光诱导分子键的弯曲作用程度不同,导致分子构型不同。而LP激光对分子离子的准直效应也是影响分子构型的因素。我们进一步对V型分子二氧化氮NO2在强场中的库仑爆炸动力学开展了研究。NO2分子基态吸收一个400 nm的光子会布居到2B2激发态上,在激发态上波函数向小角度方向的稳定态演化。由于波长400 nm的激光作用于NO2分子有单光子共振效应存在,所以我们选择了波长为400 nm和800 nm的对比实验。两波长飞秒激光与NO2分子相互作用,产生二体库仑爆炸通道NO+和O+,此通道的KER分布在400 nm和800 nm激光场中分别呈现单峰和多峰分布,这是因为不同电子态激发使不同波长条件下的电子态选择性居布不同,导致对应的能谱分辨不同。其他二体库仑爆炸通道存在通道切换效应和通道竞争的机制。在对NO2分子三体库仑爆炸动力学的研究中,通过利用牛顿图和达利兹图直接反映碎片离子间动量、能量的关系来重构分子的空间构型,发现两波长激光场中分子的构型有很大的差别。分析分子键角的大小,发现波长为400 nm激光作用于NO2分子,得到的母体离子键角均小于波长为800 nm的测量结果。通过动量差别对比,将400 nm和800 nm的动量分区并切分,发现外环动量是影响键角不同的主要因素,证明了分子吸收400 nm光子共振激发到2B2态,在此态上向小角度演化的结论。最后,我们研究了对称陀螺型分子氯甲烷（CH3Cl）在强场中的质子转移和库仑爆炸动力学。利用波长400 nm和800 nm的飞秒激光与CH3Cl分子相互作用,发现了八个二体库仑爆炸通道包括四个质子转移通道、五个三体库仑爆炸通道包括三个质子转移通道。在CH3Cl分子二体库仑爆炸动力学的研究中,确认了质子转移主要在其对应的母体离子电荷态上发生,且通道对应的路径数量是影响质子转移通道的KER峰宽的主要因素。对于无质子转移的通道CH3++Cl+,400 nm激光场中多激发电子态效应使此通道成双峰分布,而通道CH3++Cl2+,KER低能部分的产生机制是二价母体离子库仑爆炸后,碎片Cl+再次电离,而高能部分来自三价母体离子的直接库仑爆炸过程。此外,我们发现质子转移发生的初始态能量是否大于中间态势垒的能量是决定通道是能否形成和形成难易程度的重要因素。在CH3Cl分子三体库仑爆炸动力学研究中,发现不同波长的激光对分子离子的构型几乎没有影响。进一步比较能量分布,发现能量的大小只和母体价态有关,与波长和转移质子数量无关。但是随着母体价态和质子转移数量的增加,键角变小,分子离子的几何构型发生变化。此部分的工作深入探索了在强激光场中复杂的有机卤素分子的质子转移动力学,为实现通道调控提供了可行性手段。
二、在强光场中低能电子的动力学（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、在强光场中低能电子的动力学（论文提纲范文）
（2）平顶光束操控物质波的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 第二章 原子光学概述 |
| 2.1 光和原子相互作用理论 |
| 2.2 原子的激光冷却和囚禁 |
| 2.3 原子光学 |
| 2.3.1 原子光学器件 |
| 2.3.2 原子光学的应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 平顶光束 |
| 3.1 平顶光束理论模型 |
| 3.1.1 圆形平顶光束 |
| 3.1.2 矩形平顶光束 |
| 3.1.3 环形平顶空心光束 |
| 3.2 平顶光束制备方法 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 等离子体光学和原子光学的类比 |
| 4.1 光在金属等离子体中的折射率 |
| 4.2 原子物质波在外场中的折射率 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 远蓝失谐平顶光束对原子物质波散射的研究 |
| 5.1 超冷原子与平顶空心光束相互作用 |
| 5.2 远蓝失谐平顶光束对平面物质波的散射 |
| 5.2.1 理论推导 |
| 5.2.2 数值结果和讨论 |
| 5.3 远蓝失谐平顶空心光束对高斯型物质波的散射 |
| 5.3.1 高斯波按平面波展开 |
| 5.3.2 波函数 |
| 5.3.3 数值结果和讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 用超高斯光模拟方势垒的研究 |
| 6.1 一维超高斯势垒散射的理论模型 |
| 6.2 超高斯势垒形状对方势垒模拟的影响 |
| 6.3 双超高斯势垒的共振隧穿现象 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）超快激光与石墨烯相互作用产生高次谐波的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 产生高次谐波的理论基础 |
| 2.1 强场的划分 |
| 2.2 高次谐波与阿秒激光 |
| 2.3 三步模型理论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 石墨烯的特性 |
| 3.1 石墨烯的物理及光电特性 |
| 3.1.1 物理特性 |
| 3.1.2 电子效应 |
| 3.1.3 光学特性 |
| 3.2 作为高次谐波介质的石墨烯 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 薛定谔方程的求解-密度泛函理论 |
| 4.1 薛定谔方程 |
| 4.1.1 薛定谔方程的解 |
| 4.1.2 求解薛定谔方程的替代方法——密度矩阵 |
| 4.2 Hohenburg-Kohn定理与密度泛函 |
| 4.3 交换相关能的局域密度近似 |
| 4.4 局域密度近似的延伸 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 仿真实验及结果 |
| 5.1 仿真参数设定 |
| 5.2 石墨烯模型的建立 |
| 5.2.1 横向二维平面内的建模 |
| 5.2.2 Z轴方向上的建模 |
| 5.3 石墨烯相关参数的取值 |
| 5.4 仿真结果及分析 |
| 5.4.1 960 nm波长的脉冲作用下的仿真结果 |
| 5.4.2 1550 nm波长的脉冲作用下的仿真结果 |
| 5.4.3 1200 nm波长的脉冲作用下的仿真结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）超短激光脉冲作用下的光电离理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 第二章 激光与带电粒子相互作用的理论处理方法 |
| 2.1 激光与带电粒子相互作用的非相对论性量子理论 |
| 2.1.1 作用量原理 |
| 2.1.2 强场近似理论 |
| 2.1.3 鞍点近似 |
| 2.1.4 几何相位 |
| 2.1.5 强场电离解离的理论模型 |
| 2.2 带电粒子的经典电磁辐射理论 |
| 2.2.1 电磁场的基本性质 |
| 2.2.2 Maxwell方程的微分形式表示 |
| 2.2.3 推迟势 |
| 2.2.4 辐射的谱分解与高次谐波的计算 |
| 2.2.5 近场辐射 |
| 2.3 带电粒子与激光相互作用的经典理论 |
| 2.3.1 Schwinger变分法与非相对论性运动方程 |
| 2.3.2 Polyakov作用量与光前哈密顿量 |
| 2.3.3 超可积性 |
| 2.3.4 电磁辐射阻尼 |
| 2.3.5 经典轨迹Monte Carlo模拟 |
| 2.4 树图层次的量子电动力学理论 |
| 2.4.1 光子的量子化 |
| 2.4.2 费米子的量子化 |
| 2.4.3 Green函数的非微扰性质 |
| 第三章 红外激光场驱动的隧穿电离以及光电子动量分布 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 圆偏振或椭圆偏振激光场中原子和分子的光电子动量分布 |
| 3.2.1 理论模型与方法 |
| 3.2.2 Coulomb势的长程相互作用 |
| 3.2.3 直接电离与再散射电离的光电子动量分布 |
| 3.2.4 偏角对激光参数和分子结构的依赖性 |
| 3.2.5 小结 |
| 3.3 表征阿秒激光的载波相位 |
| 3.3.1 表征IAP载波相位的原理 |
| 3.3.2 光电子动量中的CEP信息 |
| 3.3.3 光强平均以及IR激光CEP不确定性对结果的影响 |
| 3.3.4 小结 |
| 3.4 直接电离电子的高能能谱 |
| 3.4.1 CE的定性描述 |
| 3.4.2 经典蒙特卡洛轨迹模拟的结果 |
| 3.4.3 CE应用于分子成像 |
| 3.4.4 双色场中的Coulomb增强 |
| 3.4.5 小结 |
| 第四章 强XUV光场驱动的原子电离 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高频中的Kramers-Henneberger态 |
| 4.2.1 Kramers-Henneberger变换 |
| 4.2.2 Kramers-Henneberger态的定义 |
| 4.2.3 高频激光场中电离的相 |
| 4.2.4 非绝热微扰理论 |
| 4.2.5 非阿贝尔几何相位导致的自旋反转 |
| 4.2.6 小结 |
| 4.3 单个氢原子中的杨氏双缝干涉 |
| 4.3.1 理论模型 |
| 4.3.2 紫外探测光贡献的单光子电离光电子动量分布 |
| 4.3.3 关于双缝干涉的进一步讨论 |
| 4.3.4 红外探测光贡献的光电子动量分布 |
| 4.3.5 XUV探测光和IR探测光的区别 |
| 4.3.6 小结 |
| 第五章 光子与电子间的动量转换以及角动量转移 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 光子动量驱动的杨氏双缝干涉 |
| 5.2.1 双原子分子的电子波函数 |
| 5.2.2 H_2~+单光子电离动量移动的双缝干涉 |
| 5.2.3 双原子分子单光子电离动量分配的双缝干涉 |
| 5.2.4 小结 |
| 5.3 光子动量的传递和非偶极强场近似理论 |
| 5.3.1 非偶极Volkov波函数 |
| 5.3.2 非偶极直接电离与再散射电离的跃迁振幅 |
| 5.3.3 非偶极非绝热隧穿电离的初始条件 |
| 5.3.4 小结 |
| 5.4 光子自旋角动量的传递 |
| 5.4.1 单光子解离过程中的角动量传递 |
| 5.4.2 多光子解离角动量的传递 |
| 5.4.3 小结 |
| 第六章 极强光场作用下的电子动力学 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 同步辐射的理论 |
| 6.2.1 经典同步辐射理论 |
| 6.2.2 经典同步辐射的近似理论 |
| 6.2.3 量子同步辐射理论 |
| 6.2.4 小结 |
| 6.3 双色场中的自旋极化正电子束的产生 |
| 6.3.1 理论模型 |
| 6.3.2 双色激光与电子束的相互作用 |
| 6.3.3 自旋极化的机制 |
| 6.3.4 参数的优化 |
| 6.3.5 小结 |
| 6.4 强场量子电动力学的旋量-螺旋度方法 |
| 6.4.1 Volkov波函数 |
| 6.4.2 旋量-螺旋度方法 |
| 6.4.3 强场量子电动力学的旋量-螺旋度方法 |
| 6.4.4 小结 |
| 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
（5）分子团簇在飞秒激光场中电离及其电子和离子成像研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 简介 |
| 1.2 激光技术的发展 |
| 1.3 强场与团簇相互作用机制 |
| 1.3.1 直接光电离 |
| 1.3.2 碰撞电离 |
| 1.3.3 团簇的加热 |
| 1.3.4 电离点火模型(IIM) |
| 1.3.5 集体电子运动(CEM)模型 |
| 1.3.6 流体动力学模型 |
| 1.4 团簇尺寸的计算 |
| 第二章 实验装置介绍 |
| 2.1 飞秒激光系统 |
| 2.2 真空腔体和速度成像装置 |
| 2.3 时序控制 |
| 2.4 实验方法 |
| 第三章 实验结果分析 |
| 3.1 氨气团簇的电子成像 |
| 3.1.1 氨气团簇飞行时间质谱(Time-Of-Flight,TOF) |
| 3.1.2 氨气团簇电子动量分布 |
| 3.2 乙醇团簇的离子成像 |
| 3.2.1 乙醇团簇飞行时间质谱 |
| 3.2.2 乙醇团簇离子成像 |
| 第四章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（6）高时空分辨高能电子成像与电子衍射研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 利用电子探针进行物质探测的方法简介 |
| 1.2 高能电子成像简介 |
| 1.3 兆电子伏超快电子衍射与电子成像 |
| 1.4 论文工作的主要内容与创新点 |
| 1.4.1 论文工作的主要内容 |
| 1.4.2 论文工作的创新点 |
| 第2章 高能电子成像与衍射物理 |
| 2.1 电子成像物理分析 |
| 2.1.1 电子穿透样品 |
| 2.1.2 束流光学系统 |
| 2.1.3 电子探测系统 |
| 2.1.4 空间分辨能力 |
| 2.2 电子衍射的物理分析 |
| 2.2.1 布拉格衍射 |
| 2.2.2 劳厄衍射 |
| 2.2.3 时空分辨电子衍射 |
| 2.3 成像及衍射对高品质电子探针的需求 |
| 2.4 束流光学设计方法 |
| 2.4.1 电子成像束流光学设计 |
| 2.4.2 电子衍射束流光学设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于常规电磁透镜的高能电子成像实验 |
| 3.1 高能电子成像实验研究背景 |
| 3.2 实验装置 |
| 3.2.1 加速器实验平台 |
| 3.2.2 成像光学系统 |
| 3.2.3 实验样品 |
| 3.2.4 成像信号探测系统 |
| 3.3 实验结果及分析 |
| 3.3.1 成像系统分辨率标定 |
| 3.3.2 厚靶成像以及厚度分辨 |
| 3.3.3 暗场成像 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于高梯度永磁四极透镜的电子成像实验 |
| 4.1 成像透镜长度与磁铁梯度定标律 |
| 4.2 基于PMQ的级联放大高能电子成像系统 |
| 4.2.1 PMQ的设计、制造与测量 |
| 4.2.2 级联放大成像的电子光学设计 |
| 4.2.3 成像过程的动力学模拟 |
| 4.3 级联放大成像实验 |
| 4.3.1 实验布局 |
| 4.3.2 静态成像结果 |
| 4.4 基于泵浦-探测方案的动态成像实验 |
| 4.4.1 动态成像实验布局 |
| 4.4.2 时间零点的确定 |
| 4.4.3 金属网格的融化过程成像 |
| 4.5 面向超高时空分辨的CHEER系统 |
| 100 放大倍数的CHEER实验'>4.6 >100 放大倍数的CHEER实验 |
| 4.6.1 大放大比成像实验设计 |
| 4.6.2 大放大比成像实验布局 |
| 4.6.3 实验结果分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 兆电子伏超快电子衍射 |
| 5.1 清华UED装置 |
| 5.1.1 百飞秒电子探针 |
| 5.1.2 百飞秒电子束到达时间抖动 |
| 5.1.3 微米量级电子束斑 |
| 5.1.4 UED平台整体设计与实现 |
| 5.1.5 平台后续工作计划 |
| 5.2 高重频飞秒UED束线 |
| 5.2.1 束线设计 |
| 5.2.2 电子源 |
| 5.2.3 发射度和束团尺寸优化 |
| 5.2.4 纵向聚焦以及时间分辨率 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）氙二聚物、水团簇和水云系统的强光电离（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 物质系统强光电离的研究进展 |
| 1.2.1 原子分子的强场物理进展 |
| 1.2.2 水团簇强光电离的研究进展 |
| 1.2.3 强光作用水介质和液滴分散系进展 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 2 原子分子强光电离的基本理论 |
| 2.1 多光子电离和隧穿电离 |
| 2.2 阈上电离 |
| 2.2.1 经典再散射模型 |
| 2.2.2 量子解释和强场近似理论 |
| 2.3 强光诱导的分子共振增强电离和分子定向排列 |
| 2.4 多光子电离的量子电动力学解释 |
| 3 超短超强激光作用稀有气体原子及其二聚物的电离过程 |
| 3.1 强光作用原子和分子主要区别 |
| 3.2 光电子动量的测量 |
| 3.2.1 反应显微镜系统 |
| 3.2.2 超快激光系统 |
| 3.2.3 微通道探测器 |
| 3.3 光电子动量的计算 |
| 3.4 强场电离氙原子及其二聚物的光电子动量分布 |
| 3.5 光电子能量分布 |
| 3.6 光电子能量分布和光场强度的关联 |
| 4 多电子原子强场近似理论和双心量子干涉 |
| 4.1 多电子原子强场近似理论 |
| 4.2 双心量子干涉模型 |
| 4.3 双心量子干涉模型计算得到光电子分布和测量结果对比 |
| 4.4 双心量子干涉与激光光场的依赖关系 |
| 4.4.1 激光强度的影响 |
| 4.4.2 光场极化方向的影响 |
| 4.4.3 光场载波相位包络的影响 |
| 4.4.4 激光脉宽的影响 |
| 4.4.5 激光波长或分子离子能级差的影响 |
| 4.5 强场致分子电离物理图景的几点讨论 |
| 4.5.1 先前理论的观点和研究困境 |
| 4.5.2 量子干涉调制项 |
| 4.5.3 离子叠加态的演化 |
| 4.5.4 光场驱动的离子能级跃迁与双心干涉之间的关系 |
| 5 二聚水的强光电离和质子转移 |
| 5.1 水分子的强场电离 |
| 5.2 二聚水的强光电离 |
| 5.2.1 电离过程的测量 |
| 5.2.2 二聚水的一阶电离 |
| 5.3 质子转移 |
| 5.3.1 库伦爆炸和二聚水电离的飞行时间关联谱 |
| 5.3.2 质子化通道 |
| 5.3.3 非质子化通道和分子间库伦驰豫 |
| 5.3.4 电离后的动能释放 |
| 5.4 质子转移的时间尺度 |
| 6 激光等离子体瞬态耦合模型 |
| 6.1 从量子系统到宏观系统的演变 |
| 6.2 宏观水的电离进程 |
| 6.3 水介质的强光电离机制 |
| 6.3.1 多光子电离 |
| 6.3.2 隧穿电离 |
| 6.3.3 雪崩电离 |
| 6.3.4 液态水的分步电离模型 |
| 6.4 速率方程理论:激光等离子体的生成 |
| 6.5 主导机制的讨论 |
| 6.6 强光在透明电介质中的传输 |
| 6.7 激光等离子体瞬态耦合方程组 |
| 6.8 激光等离子体和激光光场的瞬态时空演化 |
| 6.8.1 脉宽的影响 |
| 6.8.2 激光等离子体的膨胀 |
| 6.8.3 激光等离子体的逆向移动 |
| 6.8.4 等离子体对光场的反作用 |
| 6.9 能量转化问题 |
| 6.10 与激光等离子体实验的对比 |
| 7 液滴分散系的强光电离 |
| 7.1 单个液滴的光学击穿阈值 |
| 7.2 强激光作用液滴产生的等离子体及其附近光场的时空演化 |
| 7.3 单液滴的非线性光吸收 |
| 7.3.1 激光光强的影响 |
| 7.3.2 液滴粒径的影响 |
| 7.4 双液滴的强光电离和多液滴光致击穿的独立性讨论 |
| 7.5 强光场与积云层云等水云的相互作用 |
| 7.5.1 水云的粒径分布函数及其数学特征 |
| 7.5.2 水云的非线性光吸收 |
| 7.5.3 光致击穿时光场在水云中的传输距离 |
| 7.6 非线性光吸收与光散射之间的比较 |
| 8 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（8）椭圆偏振强激光场中的原子分子：阈上电离和双电离（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 第2章 实验装置 |
| 2.1 激光系统 |
| 2.2 符合测量系统的建立 |
| 2.2.1 真空系统 |
| 2.2.2 超声分子束 |
| 2.2.3 离子、电子探测及信号处理采集 |
| 2.2.4 动量计算及符合数据筛选 |
| 第3章 原子在椭圆偏振光中阈上电离及椭偏率精确测量 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 椭偏率依赖的Xe原子阈上电离角分布及电子干涉 |
| 3.3 利用反旋双椭偏光方案对椭偏率的原位精确测量 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 CO分子在圆偏振强场解离性双电离中的多轨道电离和场致激发效应 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 实验结果与讨论 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 CO分子在圆偏振强场解离性双电离中的自电离态布居及其对脉冲啁啾的依赖 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 CO分子在圆偏振强场解离性双电离中自电离态的产生及相关的电离解离动力学 |
| 5.3 脉冲啁啾对CO分子解离性双电离中自电离态解离的影响 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 氪原子强场双电离近序列电离区中的电子关联 |
| 6.1 研究背景 |
| 6.2 实验与计算结果及讨论 |
| 6.3 小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）飞秒强激光场中原子的里德堡激发及电离动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超快强激光脉冲作用下原子的电离 |
| 1.2.1 多光子电离 |
| 1.2.2 隧穿电离 |
| 1.2.3 越垒电离 |
| 1.3 基于重散射过程的三步模型 |
| 1.3.1 高阶阈上电离 |
| 1.3.2 非顺序双电离 |
| 1.3.3 高次谐波产生 |
| 1.4 强场里德堡态激发 |
| 1.4.1 强场里德堡激发的物理机制 |
| 1.4.2 强场里德堡激发的研究进展 |
| 1.4.2.1 原子的强场里德堡激发 |
| 1.4.2.2 分子的强场里德堡激发 |
| 1.5 本论文的主要工作简述 |
| 第二章 理论方法 |
| 2.1 全经典系综模型 |
| 2.2 半经典模型 |
| 2.2.1 基于量子轨道分析的蒙特卡洛方法 |
| 2.2.2 以强场近似方法为基础的量子散射矩阵理论 |
| 2.3 数值求解含时薛定谔方程 |
| 2.3.1 偶极近似下的含时薛定谔方程 |
| 2.3.2 激光电场的形式与原子的模型势 |
| 2.3.3 初始波包的制备 |
| 2.3.3.1 哈密顿量的离散化表象 |
| 2.3.3.2 虚时演化法制备基态电子波包 |
| 2.3.3.3 傅里叶格点哈密顿方法制备基态电子波包 |
| 2.3.4 含时波包的演化 |
| 2.3.4.1 劈裂算符—傅里叶变换方法 |
| 2.3.4.2 二阶差分方法 |
| 2.3.5 吸收势 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 中性里德堡原子的激发及其电离调控 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 理论方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 近红外激光场中原子的里德堡激发 |
| 3.3.2 隧穿区原子的激发态产量和电子产量的强度调制结构 |
| 3.3.3 双色激光场中里德堡原子的激发和电离动力学调控 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 特殊角动量态里德堡原子的制备与探测 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 理论方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 特殊角动量态里德堡原子的制备 |
| 4.3.2 双色单极性OHCP制备角动量态过程分析 |
| 4.3.3 高度简并的大角动量态里德堡原子的分辨 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 原子共振激发态对阈上电离的影响 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 理论方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 隧穿区不同原子结构的光电子动量谱 |
| 5.3.2 多光子区原子束缚态能级对低能光电子动量谱的影响 |
| 5.3.3 原子激发态能级在光场作用下的实时布居 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 Kramers-Hennberger变换在求解强场问题中的应用 |
| 6.1 研究背景 |
| 6.2 理论方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 KH框架下多光子区和隧穿区的里德堡激发 |
| 6.3.2 低频激光场中KH近似的适用性 |
| 6.3.3 低频场中激发态原子的稳定机制 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（10）符合动量成像研究飞秒激光作用下分子的库仑爆炸（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 分子在强场中的电离 |
| 1.2 分子在强场中的解离和库仑爆炸 |
| 第2章 实验装置 |
| 2.1 飞秒激光系统 |
| 2.2 冷靶反冲离子动量成像谱仪(COLTRIMS) |
| 2.3 实验数据的筛选与分析 |
| 第3章 直线型非对称分子羰基硫OCS在强场中的库仑爆炸 |
| 3.1 飞秒激光场中OCS分子的解离性电离与分子键断裂的关系 |
| 3.2 线偏振和圆偏振飞秒激光场中重碰撞对OCS分子的多次电离和分子构型的影响 |
| 本章小结 |
| 第4章 V型分子二氧化氮NO_2在强场中的库仑爆炸 |
| 4.1 400nm和800nm激发态布居对NO_2分子二体库仑爆炸的影响 |
| 4.2 NO_2分子激发态共振效应对库仑爆炸中分子构型的影响 |
| 本章小结 |
| 第5章 对称陀螺型分子氯甲烷CH_3Cl在强场中的质子转移和库仑爆炸 |
| 5.1 强激光场中氯甲烷分子的质子转移和二体库仑爆炸 |
| 5.2 强激光场中氯甲烷分子的质子转移和三体库仑爆炸 |
| 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士期间发表的学术成果 |
| 攻读博士期间参加的学术会议 |
| 致谢 |
四、在强光场中低能电子的动力学（论文参考文献）
- [1]超强激光驱动的辐射反作用力效应与极化粒子加速[J]. 吉亮亮,耿学松,伍艺通,沈百飞,李儒新. 物理学报, 2021(08)
- [2]平顶光束操控物质波的理论研究[D]. 李佳欣. 华东师范大学, 2020(11)
- [3]超快激光与石墨烯相互作用产生高次谐波的研究[D]. 李雨辰. 哈尔滨工业大学, 2020
- [4]超短激光脉冲作用下的光电离理论研究[D]. 何沛伦. 上海交通大学, 2020(01)
- [5]分子团簇在飞秒激光场中电离及其电子和离子成像研究[D]. 赵红雪. 吉林大学, 2020(08)
- [6]高时空分辨高能电子成像与电子衍射研究[D]. 周征. 清华大学, 2019(01)
- [7]氙二聚物、水团簇和水云系统的强光电离[D]. 张冲. 南京理工大学, 2020(01)
- [8]椭圆偏振强激光场中的原子分子：阈上电离和双电离[D]. 李孝开. 吉林大学, 2019(10)
- [9]飞秒强激光场中原子的里德堡激发及电离动力学研究[D]. 辛培培. 中国科学院大学(中国科学院武汉物理与数学研究所), 2019(08)
- [10]符合动量成像研究飞秒激光作用下分子的库仑爆炸[D]. 马盼. 吉林大学, 2018(12)