摘要
随着超强、超短脉冲激光技术快速发展，强激光场与原子分子的相互作用也成了大家的研究热点之一，并表现出了许多新奇的物理现象，如多光子电离（MPI）、隧穿电离（TI）、越垒电离（OTBI）、阈上电离（ATI）、非顺序双电离（NDSI）等。分子在强激光场中被电离后，在库仑力的作用下分子离子会解离成多个碎片离子，即库仑爆炸（Coulomb Explosion，CE）。通过测量解离后碎片离子的动能，可以得到分子在强激光场中的电离、解离等信息，为人们研究分子在强激光场中的动力学过程提供了重要数据。 本文基于超高真空飞行时间质谱仪，研究了CO分子在飞秒激光场中的电离和解离行为。主要工作如下： 首先，对相关的程序进行了优化。优化了飞行时间的模拟程序，实现了对大量带电粒子飞行时间的准确模拟；优化了数据采集及在线处理程序，使得寻峰更加准确并且给出“无峰”和“多峰”的比例，及时发现数据中的坏点；编写了一套寻焦程序，直接得出焦斑移动对采集的离子数目的影响。 其次，完成了相关的研究工作。（i）通过测量 Ar+的产额随激光能量的变化曲线并与 ADK 理论的计算结果进行对比，实现了对激光功率密度的准确测量。（ii）研究了 CO 分子在不同激光功率密度下各解离通道的计数以及释放动能（KER）的变化。实验发现，当激光功率密度从3.5×1014 W/cm2到1.35×1015 W/cm2变化时，不同解离通道的KER 基本不变；CO3+和 CO5+的主要解离通道分别为（2,1）通道和（3,2）通道。（iii）研究了激光功率密度为1.0×1015W/cm2 时CO分子不同解离通道的角分布。发现（1,1）通道主要通过 3Π、1Δ和 3Σ+态解离；（2,1）、（2,2）通道在θ=0°时计数明显降低，（2,1）通道可能通过B2Π态和A2Π态解离，而（2,2）通道可能通过 3Π态和 3Σ-态解离；各通道的角分布的半高宽随着离子价态的升高逐渐减小。
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