Лазерное детектирование атомно-молекулярных структур и процессов в нано-аттосекундном диапазоне

• Автор: Асеев, Сергей Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Троицк, Москва
• Количество страниц: 274 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Импульсная лазерная фотоионизация и фотоэлектронная

микроскопия
Введение
1.1. От многоступенчатой фотоионизации, индуцированной наносекундным лазерным излучением, к ультрабыстрым многофотонным процессам в фемтосекундном лазерном поле

1.2. Сверхбыстрая фотоэлектронная микроскопия

Заключение
Глава 2. Коллинеарная резонансная ступенчатая фотоионизация редких изотопов и отрицательных ионов с использованием перестраиваемых по

частоте наносекундных лазеров

Введение
2.1. Экспериментальная установка для коллинеарной лазерной фотоионизации быстрых атомов
2.2. Ионизация ридберговских атомов в электрическом поле
2.3. Фотоионизация гелия и криптона. Детектирование ^е
2.4. Ионизация быстрых ридберговских атомов в постоянном магнитном поле
2.5. Коллинеарная лазерная фотоионизация отрицательных ионов
Заключение
Глава 3. Молекулы и кластеры в сильных лазерных полях пикосекундной длительности: от молекулярной центрифуги до фотораспада Хем -
комплексов
Введение
3.1. Оптическая молекулярная центрифуга: практическая реализация
и возможности

3.2. Ионизация Хен — комплексов в импульсном электромагнитном поле
пикосекундной длительности с перестраиваемой временной формой
Заключение
Глава 4. Генерация и детектирование ультракоротких сгустков фотоэлектронов, фотоионов и коротковолновых квантов (переход к
аттосекундной временной шкале)
Введение
4.1. Генерация ультракоротких сгустков коротковолновых квантов (газовая мишень) и аттосекундная фотоэлектронная спектроскопия с угловым разрешением
4.2. Генерация импульсного пучка фотоэлектронов фемтосекундной длительности (твёрдотельная мишень)
4.3. Визуализация пространственно-временной структуры импульсного фотоэлектронного пучка на выходе из острого капилляра
4.4. Микроскопия фотоионизационных процессов, происходящих внутри фокального пятна остросфокусированного высокоинтенсивного лазерного пучка, с помощью фотоэлектронных/фотоионных сгустков
4.5. Импульсная рентгеновская десорбция и формирование коротких
фотоионных сгустков
Заключение
Глава 5. Фотоэлектронная микроскопия с использованием фемтосекундного
лазерного излучения
Введение
5.1. Лазерная фотоэмиссионная микроскопия с полым остриём
5.2. Лазерная фотоэлектронная проекционная микроскопия органического проводящего полимера на основе полианилина
5.3. Динамическая просвечивающая микроскопия на основе импульсного фотоэлектронного пучка, созданного с помощью фемтосекундного лазерного излучения (первые результаты)

Заключение
Заключение к диссертации
Список цитируемой литературы

неопределенностей энергии и времени, что с квантово-механической точки зрения реализуется в возбуждении виртуальных уровней, зачастую представляет наибольший интерес в разделе современной оптики, рассматривающей применение высокоинтенсивного электромагнитного излучения. При этом его спектральный состав во многих случаях, особенно, когда речь идёт непосредственно о фотоионизации, не играет первостепенной роли, что кардинально отличатся от многоступенчатых, резонансных каскадных процессов в атомах и молекулах.
Перестраиваемые по частоте лазеры, работающие в наносекундном временном диапазоне, оказались удобными инструментами для реализации многоступенчатой резонансной фотоионизации атомов. Важными приложениями этого метода стали атомная спектроскопия высокого разрешения и высокочувствительный элементный анализ [4]. Использование быстрого атомного пучка с кинетической энергией в диапазоне от нескольких кэВ и выше послужило основой метода коллинеарной лазерной фотоионизации, которая обладает целым рядом достоинств. Во-первых, ускоренные до определённой кинетической энергии атомы, относящиеся к одному и тому же химическому элементу, но являющиеся разными изотопами, двигаются с различными скоростями. Соответственно, при коллинеарном облучении, вследствие эффекта Допплера появляется возможность обеспечить изотопически-селективное оптическое возбуждение энергетических уровней. Во-вторых, в результате группировки по скоростям для быстрых атомов10 происходит сжатие неоднородно-уширенного контура
10 Пусть в процессе электростатического ускорения для ионов, которые затем предполагается конвертировать в нейтральные атомы в перезарядной ячейке, разброс в кинетической энергии ДК практически не изменяется, что часто оказывается удовлетворительным приближением. Нетрудно убедиться с помощью хорошо известного соотношения К = МУ211, что разброс в скоростях, который и определяет ширину контура линии поглощения, уменьшается при переходе к быстрым атомам (ионам), как IНк. (Для