极紫外光波段原子分子多体关联测量谱仪器研制

极紫外光波段原子分子多体关联测量是开展微观体系多体动力学这一基础科学前沿研究急需的关键谱学技术。项目拟利用飞秒强激光驱动气体原子分子的高次谐波发射建立稳定、高亮度和选择性的极紫外光波段新型光源，结合极紫外分光探测谱学特性研究、荷电粒子动量成像符合测量、高次谐波光与少周期飞秒激光的泵浦探测方式，研制极紫外光波段原子分子多体关联谱仪系统，获得具有原子级空间尺度分辨和原子分子电子波包演化测量时间分辨的谱学研究能力；同时开展探索创新研制中最优化极紫外光波段高次谐波产生及其谱学中关键技术相关的基础性科学问题研究，包括强激光场中原子分子行为和分子非Born-Oppenheimer近似效应等。预期项目研究将为深入认识原子分子多体关联动力学过程及相关问题，提供具有特色的原子分子物理学科前沿创新研究实验平台。

在飞秒强光场驱动下产生高次谐波（HHG）并发展实验室台面新型极紫外辐射光源有着丰富的研究前景，基于这一型光源的多体关联符合测量、成像技术，能够实现高精度的原子分子多体关联过程探测。项目研究按照计划进行，完成了相关的研究内容。开展了基于HHG的超快可调谐极紫外光源研制工作，在优化HHG辐射产生源、HHG辐射光脉冲宽度保持的单色仪设计、极紫外光辐射传输与光强测定等方面开展了细致的研究工作。同时在飞秒激光整形、分子空间取向、极紫外辐射光谱探测、荷电粒子符合成像探测等相关的单元技术上有所突破。在此基础上，实现了高亮度（>10^6 光子/脉冲）、超快（100 fs 左右）及可选择波长（13-62 nm范围）的极紫外HHG新光源，完成极紫外波段光谱学和原子分子多体关联的实验技术方法及其谱学仪器的研发，并相应地开展了原子分子内部电子、核运动及量子态表征的谱学研究工作。这些研究为进一步研发及开展超快强激光驱动产生的阿秒光源、短波段辐射分光传输探测以及在原子级空间尺度分辨及电子波包演化时间分辨谱学研究等，奠定了坚实的基础。