原子自电离论文-朱斌

原子自电离论文-朱斌

导读:本文包含了原子自电离论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:高次谐波,自电离态,共振,低激发态

原子自电离论文文献综述

朱斌[1](2018)在《利用原子自电离态和激发态提高高次谐波转换效率》一文中研究指出强激光场与原子分子相互作用会释放出频率为激光频率高阶倍的高能光子,也就是高次谐波。高次谐波不仅是获取阿秒脉冲的首要光源,而且可以获得相干短脉冲的XUV和X射线源,此外,利用高次谐波可以探测原子和分子的微观结构。目前,如何提高谐波的转换效率是一个主要的研究课题。本文就如何利用原子自电离态和激发态提高谐波的转换效率开展了理论研究工作。本文的主要工作如下:第一,利用原子共振模型势,研究了激光脉冲包络的波形对In原子基态和自电离态4d105s21s0→4d95s25p(2D)1p1发生共振跃迁产生高次谐波的影响,探究了双色场对提高谐波转换效率的影响。结果表明,从基态到自电离态的跃迁能量接近于800 nm激光脉冲作用下第13阶谐波的能量,因此产生了强度高于其他阶谐波几个数量级的共振峰。由于激光脉冲的干涉效应,梯形包络的激光场比高斯包络的激光场作用下产生了更加分立的谐波。加入双色场之后,接近XUV中心频率的谐波强度也相应提升,并且谐波强度提高的位置也随着XUV中心频率发生改变。第二,基于精确模型势,提出了利用激光脉冲驱动He原子产生布居数可控的基态与较低激发态(n≤3)的制备方案,通过数值求解叁维含时薛定谔方程得到了相应的激光参数。结果表明,对于2s、2p、3p激发态,激光脉冲结束时,他们的布居可以达到100%。而对于3s和3d态,由于它们的能级差较小,最终的布居可分别达到0.8和0.86。利用这些激发态原子可以产生高强度的谐波。(本文来源于《西北师范大学》期刊2018-05-01)

徐秀兰[2](2017)在《原子自电离逃逸机制中的混沌与分形》一文中研究指出人类一直在不断的探索着微观世界的物质结构和相关的运动规律。最近几十年以来,人们在超快激光领域的理论与实验方面都取得了重大研究进展。其中,外场中里德堡原子的电离动力学行为的研究对于非线性科学的发展具有重要的指导意义,同时它也是量子混沌相关研究的理论模型之一。基于半经典闭合轨道理论,本文通过对里德堡原子外电磁场中电离的分形动力学进行研究,揭示了里德堡原子体系的电离特点以及电离逃逸动力学性质的影响因素。本论文首先利用半经典方法研究了电场中氦里德堡原子在经典电离阈值以上的自电离现象。计算结果表明,里德堡氦原子在外加电磁场中的电离呈现出混沌特性,通过对电离电子逃逸时间图进行分析,发现在鞍点能之上都存在着混沌现象,并且其中蕴含着分形自相似结构。与此同时,随着标度能量的减小,自相似区域向大角度偏移。为了进一步研究电离中存在的自相似分形现象,拓展研究的方法,我们首次将分形动力学中分形维数的方法与里德堡原子外场中电离电子的逃逸动力学行为相结合,定量的分析了其中的分形动力学过程,发现分形维数敏感依赖于标度能量和磁场,且与自电离体系的混沌程度呈现出良好的对应关系。通过将研究对象推广到里德堡氢原子和里德堡锂原子,并对比分析不同里德堡原子在不同外场条件下的分形动力学行为,发现核散射对分形动力学的影响是除电场、磁场以外的另一个重要因素。本论文共有六章。主要围绕外场中里德堡原子的自电离开展相关研究工作,着重研究外场电离中的混沌现象以及电离机制中的分形动力学行为。本论文的主要内容以及结构如下:第一章为综述,简单对外场中原子分子电离的相关研究发展进行了介绍,以及半经典闭合轨道理论的提出和发展,我们选题的研究目的和研究意义。第二章是本论文的基本理论基础——包含实散射的闭合轨道理论,论述了光吸收的基本过程,以及相关波包的演化,并且介绍了模型势和标度变换律。第叁章主要介绍了非线性动力学,包括混沌与分形相关的理论,给出了分形研究的计算方法。第四章计算了氦里德堡原子在外加电场的自电离,详细讨论了电子混沌逃逸时间图中的分形现象,找到了其中的分形自相似结构。讨论了不同标度能量下的分形自相似区域的移动特点和规律。探究了不同角度下的闭合轨迹的变化情况,进一步对于混沌体系的特点进行了探讨。第五章对里德堡原子自电离的影响因素和其自电离中的分形动力学进行研究,计算了不同里德堡原子电离的分形维数的变化情况。定量地展现了外加场中里德堡原子的电子混沌逃逸机制。为其它更复杂的多电子原子或者分子在外场中的自电离提供了一个更简单、有效的方法,并且为相关超快原子成像以及操控问题的实验研究提供理论方面的指导。第六章是对本文所研究内容的总结,以及对于以后要开展的研究工作的计划与展望。(本文来源于《山东师范大学》期刊2017-04-10)

段俊毅[3](2015)在《nD态超冷铯里德堡原子自电离机制的研究》一文中研究指出当原子的外层电子被激发到主量子数很高的激发态,这样的原子称作里德堡原子。激发态越高的里德堡原子,相比于普通的基态原子,具有更加显着的特征,如轨道半径大(与n2成正比)、极化率高(与n7成正比)等,易受外加电/磁场影响,因此在研究其与外场作用或原子间相互作用的时候具有很大优势。里德堡原子间存在激发阻塞效应,这为研究里德堡原子系综以及原子间的长程相互作用提供了良好条件。里德堡原子还有束缚能低(与n-2成正比)、能级间隔小(与n-3成正比)等特点,使得里德堡原子在当今及以后的原子分子物理中具有很大的研究价值。超冷里德堡原子由于原子间碰撞等原因会发生自电离现象最终形成超冷等离子体。其中处于排斥势的里德堡原子在短时间内也会产生自电离更是引起了广泛关注。对此类问题的研究对里德堡原子间相互作用的探索会起到非常大的推动作用。本文的主要内容包括以下几个方面:一,介绍了超冷里德堡原子、超冷等离子体的概念、特点以及研究进展;并对排斥势超冷里德堡原子的自电离机制和电离过程行了简单说明。二,分别从铯原子的能级、超冷铯里德堡原子的制备以及原子和离子的探测叁个方面对本实验的实验装置进行了详细说明。叁,分析了里德堡原子自电离机制主要的两个原因:1.黑体辐射引起的直接电离;2.原子从排斥势再分布到吸引势引起的碰撞电离。并分别对两种可能的因素进行了理论计算。四,通过双光子激发的方式制备了47D态超冷里德堡铯原子,并观察了里德堡原子的演化以及演化过程中超冷等离子体的形成。详细观察了47D态里德堡原子在自由演化中的自电离过程,并将实验数据与理论计算结果相比较,最终总结出:不同精细态里德堡原子演化过程不同的原因是初始原子数的不同;以及处于排斥势的里德堡原子自电离的主要因素是超辐射引起的原子态转移。本文的创新之处包括:1、对于处于排斥势的里德堡原子的自由演化中自电离阶段,从黑体辐射直接电离,和黑体辐射、自发辐射以及超辐射引起的原子重新向吸引势的分布两个方面对里德堡原子自电离做了综合性分析。计算了里德堡原子吸收黑体辐射光子的跃迁速率与电离速率。2、观察了不同精细态里德堡原子的演化过程、以及原子向等离子体的转化率。并利用局域势阱内的碰撞理论对实验的结果进行了定性解释。将实验结果与计算结果进行比较,得出里德堡原子自电离的主要因素。(本文来源于《山西大学》期刊2015-06-01)

林圣路[4](2010)在《外场中原子自电离过程的混沌现象和分形性质》一文中研究指出(本文来源于《全国第18次原子、原子核物理研讨会暨全国近代物理研究会第十一届学术年会论文集》期刊2010-08-09)

邓善红[5](2010)在《强外场中原子自电离分形结构研究》一文中研究指出在量子力学诞生和发展的过程中,原子系统发挥着重要的作用。强外场中高激发态里德堡原子动力学已经成为挑战性课题,由于它对于研究量子混沌具有非常重要的意义,所以在过去的许多年里引起了人们的广泛关注。最近二十年,人们已认识到强外场中里德堡原子的光吸收或电离过程本质上是不可分离变量的,而且其长时间标度动力学行为是不可预测的。相应的混沌动力学只适合运用非微扰理论求解。微观原子低维系统性质可以用量子力学描述,其基本组成部分都比较清楚,因此可以写出它的哈密顿精确表达式。与其它微观系统(核,原子团簇,半导体等比较复杂的系统)相比,原子体系具有相对简单的优点,因此它又是研究量子混沌的最好的模型之一。其中的一个主要的问题是,如何理解经典系统中的规则或混沌行为特别是经典混沌的量子体现,这是量子混沌问题的核心。更准确地说,我们至少要回答如下两个典型问题:如果系统是非微扰的而且是不可分离变量的,什么样的半经典近似方法可以运用?什么是混沌系统的量子长期行为?幸运的是,基于古茨维勒的周期轨道理论和量子态密度迹公式的闭合轨道理论,提供了一个连接经典力学和量子世界的独特桥梁。它不仅适用于束缚态系统,而且适用于正能量区域的散射问题。就我们所知,闭合轨道理论连同相应的标度变量回归谱学是迄今为止已有的从混沌谱中提取动力学信息的最好方法,特别是对于高激发态系统,单个能级的排列结构对于分析动力学性质并没有实际价值。过去20多年里,该理论方法在物理学许多领域取得了巨大成功。根据PRA最新公布的统计结果,关于闭合轨道理论的两篇开创性文献已经被列入自1988年以来被引用最多的十篇文献中。扩展的闭合轨道理论在本论文中也将起关键作用。从概念性观点出发,经典混沌仅仅存在于不同的自由度间强烈耦合的系统,这是着名的KAM定理的推论。到现在为止,人们已经清除,原子实的非库仑散射和外加磁场的是产生混沌动力学的根源。混乱或规则表现只能通过系统的长期行为加以确定。然而,由于电离和自发辐射,原子系统只适于研究瞬态混沌,即在有限的时间尺度内的混沌行为。克服这一困难最好的方法就是分析混沌谱中的分形结构。分形自20世纪70年代被定义以来,已成为非线性动力学与混沌理论的基本组成部分。分形结构普遍出现在非线性系统中,又总是与相空间紧密联系在一起的。分形结构的分析对于获取涉及复杂系统的未来行为的信息起着重要的作用,因为它们可以提供与系统的混沌性质和不确定性行为相关的规律性信息。建立量子和经典对应的时间分辨谱,可为理解量子混沌行为(即长期演化的体现)甚至统计预言提供线索。目前,在量子混沌中这方面的研究很少,直接的实验测量更难。氢原子在微波场中的电离的研究朝这个方向迈出了第一步,因为它是含时的,由于在微扰论框架内可以运用Floquet定理约化为周期的非含时问题,所以它还不是真正的含时理论。但毕竟,原子在外场中电离的研究大大开拓了人们的视野。即使对于原子体系这样相对简单的微观多维系统中,不同自由度间的能量交换也是很难测量的,而较容易测量的是原子与外场之间交换的光子数。原子的电离率可用于粗略估计这种能量交换,在实验上,我们可以直接测得原子在外场的作用下是否电离,然而对于内部的态是很难测得的。电离的研究已发展成为分析电子动力学的一个实用可行的有效工具。当然,电子态的测量在实验技术层面看仍是一个难题。1996年,Noordam等人取得了重要进展。他们采用斑纹照相技术从实验上测得了静电场中铷原子被短脉冲激光激发后产生的随时间变化的电离率。实验结果表明,电离脉冲阵列呈无规结构而不遵从传统的的指数衰减规律。随后,Robicheaux和Shaw通过纯量子的计算解释了Noordam等人的实验结果。直到2004年Delos等人才在理论上首次给出了自电离过程的混沌动力学的完整解释,并预言了平行电磁场中的氢原子的电离谱也具有与此类似的电子脉冲结构。他们重现了进入探测器的电离脉冲,分析其分形结构,构建了电子逃逸动力学理论框架。作为一个基本的理论模型,该理论方法还可以用来探究粒子从微腔中逃逸,或者光波或点粒子从势场中逃逸过程。更重要的是,这项工作重新激发起人们对研究原子分子中的量子混沌现象的极大兴趣。尽管取得了这些成功,但明显的挑战仍然存在,特别是解释出现在实验中的非氢的碱金属原子体系的混沌原因。基于先前对外场中多电子原子体系的研究成果,本论文研究了外电场中碱金属锂原子在外场中的自电离动力学特性,重点关注量子系统的经典和量子对应的长期行为。我们首先考虑在静电场的情况,运用了包括短程模型势和多重实散射的扩展闭合轨道理论,通过计算出射电子波包到达探测器的电子流通量获得逃逸时间图的电离率。由于到达时间是初始出射角度的函数,所以这个电离谱是时间域的同时也是空间域的。另一方面,通过改变不同的外部参数(外部磁场强度和标度能)研究相应的谱,我们发现电离谱敏感地依赖于初始条件。其相应经典混沌特性可通过Poincaré映射得到:将问题约化到二维相空间中,形成一个由从双曲不动点出发的稳定流形和不稳定流形横向交迭而形成同宿缠绕。这种稳定流形和电子的初始条件无数次的横向相交是产生逃逸时间图中分形结构的原因。因此找到了位形空间中的电离谱和相空间中的同宿缠绕的对应。它我们的结果对于改善对量子混沌的认识具有重要的意义。为了进一步研究外场中原子自电离的混沌特性,我们计算了在平行电磁场中锂原子的时间分辨的自电离谱,并用半经典的方法研究了混沌行为。讨论了电离电子的逃逸时间谱中的分形结构和相关的共振的电子波包经典轨迹的关系,发现了绕核区域的经典轨迹几何形状的规律。其中,我们特别关注了由于多次核散射效应而产生的新轨迹,它已超出了闭合轨道理论的预言。磁场是产生混沌现象的另一个主要因素,它对锂原子的混沌电离脉冲阵列的影响,无疑是非常重要的。我们详细讨论了不同磁场强度下的电离率,发现随着磁场强度的增加,电离脉冲变得越来越复杂,混沌行为越来越显着。这表明逃逸轨迹敏感地依赖于初始条件。事实上,这也表明系统在本质上同样是混沌的。论文结构如下:第一章为综述,简单介绍了原子电离研究的发展,我们的选题目的和意义以及本文工作背景。第二章介绍了本文的理论基础——包含实散射的闭合轨道理论,特别强调了引进模型势和标度律的必要性。第叁章计算了强电场中锂原子的电离率,通过庞加莱映射找到了位形空间电离谱和相空间同宿缠绕的对应。更好的理解了量子和经典的对应。第四章计算了平行外加电磁场中锂原子的电离率,讨论了电离电子逃逸时间谱分形结构中隐含的各韵律段的电离轨迹,并得到了轨迹形态的一般规律。研究了磁场对锂原子自电离混沌脉冲阵列中电子逃逸轨道和逃逸时间谱的影响.第五章是本文的总结和对以后研究工作的展望。整篇论文除了特殊说明外均采用原子单位。(本文来源于《山东师范大学》期刊2010-04-10)

邓善红,高嵩,李永平,裴云昌,林圣路[6](2010)在《平行电磁场中锂原子自电离的半经典分析》一文中研究指出采用包含组合回归的扩展的闭合轨道理论计算了平行电磁场中锂原子依赖于时间的自电离谱,并用半经典的方法解释了电离过程中的混沌现象.讨论了电离电子逃逸时间谱分形结构中隐含的各韵律段的电离轨迹,并得到了轨迹的一般规律,其中特别关注由核散射产生的特殊的逃逸轨迹的性质.具体研究了磁场对锂原子自电离混沌脉冲阵列中电子逃逸轨道和逃逸时间谱的影响.结果发现随着外加磁场的增大,电离脉冲越来越复杂,混沌现象也越明显.这显示了逃逸轨道对初始条件的敏感依赖性.(本文来源于《物理学报》期刊2010年02期)

周慧,高嵩,张记全,李永平,林圣路[7](2009)在《平行电磁场中高里德堡态锂原子自电离的半经典分析(英文)》一文中研究指出利用Poincaré截面和标度回归谱理论对平行电磁场中高里德堡态锂原子自电离现象进行了半经典分析.并与相同条件下氢原子的相应性质进行比较,结果表明两者有很大不同,这主要是由于离子实散射引起的.从而表明离子实对非氢原子的混沌性质起着非常重要的作用.(本文来源于《原子与分子物理学报》期刊2009年02期)

李春燕,王婷婷,郑贤锋,陈旸[8](2006)在《Ar原子自电离Rydberg态共振增强激发光谱》一文中研究指出利用脉冲放电产生Ar原子亚稳态4s~2[3/2]_2~0和4s~(′2)[1/2]00,在32500—35600cm~(-1)能量范围内,利用时间飞行时间质谱技术得到Ar原子共振增强激发光谱。光谱分析表明所有谱线来源于Ar原子4s~2[3/2]_2~0和4s~(′2)[1/2]_0~0两个亚稳态吸收单个光子向np、nf偶对称性自电离Rydberg态的跃迁,并给出所有谱线标识。(本文来源于《光子科技创新与产业化——长叁角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集》期刊2006-11-27)

李士本[9](2003)在《叁步孤立实激发技术在原子自电离态光谱测量中的应用》一文中研究指出叁步孤立实激发技术是一种有效的测量原子自电离态光谱的方法.将该技术结合激光偏振组合应用于碱土金属Ba原子的光谱测量,获得了具有不同总角动量的Ba原子自电离态光谱,其中大部分为首次获得的数据.测量结果和理论计算结果进行比较,结果相当令人满意.(本文来源于《温州师范学院学报(自然科学版)》期刊2003年05期)

樊晓伟,卢杉[10](2003)在《氩原子自电离共振跃迁的绝对广义振子强度测量》一文中研究指出根据 Bethe理论 ,高能快电子碰撞截面可以分解为电子碰撞前后动力学散射因子和靶的电子碰撞激发跃迁的几率或广义振子强度 ( GOS) .作为动量转移函数的 GOS测量可以提供独特的电子跃迁和电子散射过程的信息 ,用于精确的波函数质量评估 ,以及开发新的(本文来源于《河南师范大学学报(自然科学版)》期刊2003年03期)

原子自电离论文开题报告

(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:

人类一直在不断的探索着微观世界的物质结构和相关的运动规律。最近几十年以来,人们在超快激光领域的理论与实验方面都取得了重大研究进展。其中,外场中里德堡原子的电离动力学行为的研究对于非线性科学的发展具有重要的指导意义,同时它也是量子混沌相关研究的理论模型之一。基于半经典闭合轨道理论,本文通过对里德堡原子外电磁场中电离的分形动力学进行研究,揭示了里德堡原子体系的电离特点以及电离逃逸动力学性质的影响因素。本论文首先利用半经典方法研究了电场中氦里德堡原子在经典电离阈值以上的自电离现象。计算结果表明,里德堡氦原子在外加电磁场中的电离呈现出混沌特性,通过对电离电子逃逸时间图进行分析,发现在鞍点能之上都存在着混沌现象,并且其中蕴含着分形自相似结构。与此同时,随着标度能量的减小,自相似区域向大角度偏移。为了进一步研究电离中存在的自相似分形现象,拓展研究的方法,我们首次将分形动力学中分形维数的方法与里德堡原子外场中电离电子的逃逸动力学行为相结合,定量的分析了其中的分形动力学过程,发现分形维数敏感依赖于标度能量和磁场,且与自电离体系的混沌程度呈现出良好的对应关系。通过将研究对象推广到里德堡氢原子和里德堡锂原子,并对比分析不同里德堡原子在不同外场条件下的分形动力学行为,发现核散射对分形动力学的影响是除电场、磁场以外的另一个重要因素。本论文共有六章。主要围绕外场中里德堡原子的自电离开展相关研究工作,着重研究外场电离中的混沌现象以及电离机制中的分形动力学行为。本论文的主要内容以及结构如下:第一章为综述,简单对外场中原子分子电离的相关研究发展进行了介绍,以及半经典闭合轨道理论的提出和发展,我们选题的研究目的和研究意义。第二章是本论文的基本理论基础——包含实散射的闭合轨道理论,论述了光吸收的基本过程,以及相关波包的演化,并且介绍了模型势和标度变换律。第叁章主要介绍了非线性动力学,包括混沌与分形相关的理论,给出了分形研究的计算方法。第四章计算了氦里德堡原子在外加电场的自电离,详细讨论了电子混沌逃逸时间图中的分形现象,找到了其中的分形自相似结构。讨论了不同标度能量下的分形自相似区域的移动特点和规律。探究了不同角度下的闭合轨迹的变化情况,进一步对于混沌体系的特点进行了探讨。第五章对里德堡原子自电离的影响因素和其自电离中的分形动力学进行研究,计算了不同里德堡原子电离的分形维数的变化情况。定量地展现了外加场中里德堡原子的电子混沌逃逸机制。为其它更复杂的多电子原子或者分子在外场中的自电离提供了一个更简单、有效的方法,并且为相关超快原子成像以及操控问题的实验研究提供理论方面的指导。第六章是对本文所研究内容的总结,以及对于以后要开展的研究工作的计划与展望。

(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。

原子自电离论文参考文献

[1].朱斌.利用原子自电离态和激发态提高高次谐波转换效率[D].西北师范大学.2018

[2].徐秀兰.原子自电离逃逸机制中的混沌与分形[D].山东师范大学.2017

[3].段俊毅.nD态超冷铯里德堡原子自电离机制的研究[D].山西大学.2015

[4].林圣路.外场中原子自电离过程的混沌现象和分形性质[C].全国第18次原子、原子核物理研讨会暨全国近代物理研究会第十一届学术年会论文集.2010

[5].邓善红.强外场中原子自电离分形结构研究[D].山东师范大学.2010

[6].邓善红,高嵩,李永平,裴云昌,林圣路.平行电磁场中锂原子自电离的半经典分析[J].物理学报.2010

[7].周慧,高嵩,张记全,李永平,林圣路.平行电磁场中高里德堡态锂原子自电离的半经典分析(英文)[J].原子与分子物理学报.2009

[8].李春燕,王婷婷,郑贤锋,陈旸.Ar原子自电离Rydberg态共振增强激发光谱[C].光子科技创新与产业化——长叁角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集.2006

[9].李士本.叁步孤立实激发技术在原子自电离态光谱测量中的应用[J].温州师范学院学报(自然科学版).2003

[10].樊晓伟,卢杉.氩原子自电离共振跃迁的绝对广义振子强度测量[J].河南师范大学学报(自然科学版).2003

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