利用阿秒激光泵浦探测对电子关联的理论研究

我们将利用直接在时空格点上精确求解双电子原子在线性激化光作用下5维空间+1维时间的含时薛定谔方程的方法，对电子关联的动态过程以及电子关联的时间尺度等课题展开系统的研究。与目前国际上所流行的研究单个脉冲作用下双电子原子的双光子双电离不同，我们将采用阿秒脉冲的泵浦探测方案。正如单个飞秒脉冲作用下的非序列双电离一样，单个脉冲作用下的双光子双电离只能告诉我们电子关联在我们所观测物理量中的表现，而对电子关联本身的动态过程以及其时间尺度则一无所知。但是，泵浦探测的方案则可能揭示电子关联的动态中间过程。我们将要开展的双电子关联的研究具有普遍的意义，是人们了解许多物理、化学和生命过程中多电子动力学的第一步，也是人们实现从利用飞秒激光控制分子动力学到利用阿秒激光控制电子动力学飞跃的重要一步。该理论研究也将积极配合申请人所在国家重点实验室在相位稳定的周期量级激光与物质相互作用方面的相关实验研究。

在本项目中，我们利用直接在时空格点上精确求解氦原子在线性激化光作用下5维空间+1维时间的含时薛定谔方程的方法，对电子关联展开了系统研究。在没有软化库伦势近似和低维近似的情况下，我们自主开发了处于激光场中的氦原子的含时薛定谔方程的大型并行程序。然后，我们对氦原子在单个或者两个阿秒脉冲作用下的单光子、双光子以及三光子双电离过程进行了研究。特别的，我们引入了两电子联合出射角度分布谱，并研究在不同激光参数下电子关联在联合分布谱上的不同表现。另外，我们利用阿秒泵浦探测详细方法研究了氦原子被不同频率的双光子双电离时的电子关联问题， 我们发现电离谱并不能被独立电子模型所解释，也就是说，电子关联起着重要作用。通过改变两束光的延时，我们可以控制电子关联所起的作用，同时也探测了在这种情况下电子关联动力学的大致时间尺度。