强激光场中碱土金属原子的电离研究

目前我们对强场原子电离行为的理解建立在对惰性气体原子体系的实验和理论研究基础上。然而近年来的研究表明强场电离过程与具体原子分子结构和特性有强烈依赖关系，在惰性气体原子研究中发现的强场特征现象（如非次序双电离）和发展起来的强场电离模型（如电子再散射模型）是否具有普适性有待考究。本项目选择最外层电子轨道具有两个电子的碱土金属原子体系开展研究，通过实验测量碱土金属原子与不同参数条件（如激光波长、强度和偏振状态等）强激光脉冲相互作用引起的离子产率、光电子能量及角分布，考察其单电子和双电子电离行为。比较分析碱土金属原子体系与得到广泛研究的惰性气体原子体系电离行为的异同，发展可用于合理解释碱土金属原子实验数据的理论模型，分析阐明影响强场电离过程的原子结构及电子关联等效应，获得关于强场电离过程的更完整物理图象。

强场电离是原子分子与强飞秒激光相互作用引起的基本物理过程，是当前原子分子光物理研究领域重要的前沿研究课题。本项目开展强飞秒激光场下复杂碱土金属原子的电离行为研究。通过实验测量碱土金属原子与不同参数条件（如激光波长、强度和偏振状态等）强激光场相互作用引起的离子产率和光电子能谱分布，结合与其它原子体系（如惰性气体原子和双原子分子等）电离行为的比较，探讨强激光场下碱土金属原子的复杂电离行为及其物理机制。通过本项目的开展，我们搭建并完善了用于原子强场电离研究的实验系统，实验测量了惰性气体原子和碱土金属原子与强飞秒激光相互作用引起的离子质谱与光电子能谱并考察了它们随激光参量的变化，分析阐明了原子强场电离背后的物理机制。相关研究成果共发表论文8篇，包括Phys.Rev.Lett. 2篇，Phys.Rev.A 3篇，培养博士研究生2名。