Электронная импульсная спектроскопия легких атомов и молекул в электромагнитном поле

• Автор: Булычев, Андрей Андреевич
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Дубна
• Количество страниц: 106 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Теоретические основы ЭИС атомов в переменном электромагнитном поле
1.1. Метод ЭИС
1.2. ЭИС в поле электромагнитной волны
1.3. Эффекты волковских функций
1.4. ЭИС атома водорода в лазерном поле
1.5. Основные выводы
Глава 2. ЭИС атома гелия в поле электромагнитной волны . .
2.1. Возмущенные состояния атома и иона гелия
2.2. (е, 2е) ионизация-возбуждение в лазерном поле
2.3. Основные выводы
Глава 3. (е, Зе) ЭИС атома гелия в лазерном поле
3.1. Общие определения и основные приближения
3.2. Угловые распределения медленного электрона
3.3. (е, 3 — 1е) сечения
3.4. Основные выводы
Глава 4. Двукратная фотоионизация легких молекул
4.1. Амплитуда и сечение (7,2е) процесса
4.2. Двукратная фотоионизация молекулы водорода
4.3. Двукратная фотоионизация молекулы азота
4.4. Основные выводы
Заключение

Приложение А. Возмущенное п — 2 состояние иона Не+ в лазерном поле
Приложение Б. Вычисление 5-матрицы для (е, Зе) ЭИС атома гелия в лазерном поле
Список публикаций по теме диссертации
Список литературы

Введение
Актуальность работы. Электронная импульсная спектроскопия (ЭИС) представляет собой хорошо известный метод изучения электронной структуры атомов, молекул, кластеров и тонких пленок. В основе ЭИС лежит процесс ква-зиупругого выбивания электрона из мишени быстрым падающим электроном. Квазиуиругая реакция характеризуется большой передачей импульса мишени, близкими по величине энергиями обоих быстрых электронов в конце реакции и близким к 90° углом между ними. При этом ион-остаток может находиться в основном или в возбуждённом состоянии (т.н. (е,2е) ЭИС), а также испустить медленный электрон ((е, Зе) ЭИС или (е, 3 — 1е) ЭИС, если энергия и угол вылета медленного электрона не измеряются). В конечном состоянии измеряются на совпадение энергии и углы вылета пары быстрых электронов, что позволяет на базе законов сохранения энергии и импульса определить энергию связи и импульсное распределение электрона в мишени. Таким образом, данный метод позволяет “заглянуть” вглубь мишени и изучить структуру её волновой функции. Наиболее полно эта методика представлена в обзорных работах [1-3], а также в монографии [4].
На сегодняшний день одним из наиболее активно развивающихся направлений в атомной и молекулярной физике является исследование процессов взаимодействия электромагнитного, в частности, синхротронного и лазерного, излучения с веществом. Электромагнитное излучение модифицирует как электронные состояния облучаемой мишени (вплоть до ионизации одного или более электронов), так и динамику различных процессов взаимодействия заряженных частиц (электронов, ионов) с мишенью. Недавно были проведены первые эксперименты по электронной ударной ионизации атомной мишени в присутствии лазерного поля с параметром Келдыша 7 2> 1 [5], поставленные в режиме малой передачи импульса [6]. В настоящее время ведется подготовка экспериментов в кинематическом режиме большой передачи импульса и энергии, отвечающему

Field-free «
Plane waves
Volkov waves

- 2 СО

02 04 06
q (a.u.)
Plane waves (x 10) — Volkov waves —

0 2 0 4 0.
q (a.u )

Field-free «
Plane waves
Volkov waves — ■ -

02 04 06 08
q (a.u.)
Plane waves (x 10)
Volkov waves — •

І / І /

02 04 06
q (а и)

Plane waves (х 10) Volkov waves — ■ - N = -1 1 4 1 2 Plane waves (х Ю) * Volkov waves — • - / N
X •д* 1 /
Ч го /

Ч О /
ч СО 06 і "ч
* О ' ч
о 1— 04 / /
— * N. ’ ч. _ 0 2 ! /
0 І/ / . - - ■ і
0 2 0 4
Ч (а и.)
02 04 06 08
q (a.u.)
Рис. 1.5. d3crjv (N = 0,1,-1) в LPII (слева) и LP_L (справа) геометриях. Пунктирная линия соответствует случаю, когда состояния электронов в континууме описываются плоскими волнами (Plane waves), точка-пунктир — волковскими функциями (Volkov waves), точки — сечение в бесполевом случае (Field-free).
на порядок больше сечения, посчитанного с плоскими волнами.
В отличие от LP||, в LPjL геометрии сечение с волковскими функциями для N = 0, приведенное на рис. 1.5, значительно отличается от сечения в отсутствие ноля. Это различие обусловлено тем, что в LP_L случае параметр o;q меняется в зависимости от q, тогда как в LP|| случае его значение было постоянным: в LP±