飞秒双色场下分子的三维无场准直动力学研究

超短超强激光脉冲技术的发展使得分子准直研究进入新的领域,产生了更广的应用。相比纳秒脉冲或静电场等方法对分子方向的绝热操控,飞秒激光场对实现分子无场准直或取向具有无可比拟的优势。本计划利用飞秒双脉冲对非对称的多原子分子进行分子轴向三维控制，实现无场三维准直。双色场准直脉冲的使用将在实验上展示分子准直度相对于单色场的变化。双脉冲位相差的变化也将改变分子的旋转波包，提高分子的准直操控水平；光场强度﹑偏振﹑延迟时间等参数的改变都会对分子的准直起到提高或抑制。实验上以速度成像技术观测准直分子的库仑爆炸碎片离子，直观地了解被操控分子的相关反应动力学信息。通过这种泵浦探测双脉冲先准直分子，后测量分子库仑爆炸的离子的方法，得到光操控分子信息，为进一步研究和控制分子的准直程度提供了依据。进而为分子成像﹑高次谐波产生﹑电子衍射等领域的研究深入开展提供更大的空间。

超短超强激光脉冲技术的发展使得分子准直研究进入新的阶段。本项目利用飞秒双脉冲对非对称的多原子分子进行分子轴向控制，实现无场准直。通过改变光场强度﹑偏振﹑延迟时间等参数都会对分子的准直起到提高或抑制，进而进一步提高分子的准直操控水平。实验上以速度成像技术观测准直分子的库仑爆炸碎片离子，直观地了解被操控分子的相关反应动力学信息。通过这种泵浦探测双脉冲先准直分子，后测量分子库仑爆炸的离子的方法，得到光操控分子信息，为进一步研究和控制分子的准直程度提供了依据。整个项目实施实验中我们具体研究了NO2分子的两种超快解离机理；重点研究了CH3I分子的准直。在多原子分子的准直研究中，为了提高分子准直度，我们使用了静电场六极选态和超快光场结合的技术手段。实验及理论模拟结果表明，超快光场可以实现分子的准直，而六极选态的应用进一步提高了分子的准直程度。同时我们还通过国际合作，利用速度成像技术研究了若干原子在极紫外光场下的角分布。通过He原子角分布的研究，得到了光场操控电子量子通道的新途径。而对Ar的研究表明，自电离在整个角分布中的贡献。