Реферати українською » Наука и техника » Взаємодія інтенсивного лазерного випромінювання з речовиною


Реферат Взаємодія інтенсивного лазерного випромінювання з речовиною

Попруженко Сергію Васильовичу

У працях по фотоионизации атомів і негативних іонів [1] дано теоретичне опис ефекту перерассеяния фотоелектронів великому лазерному полі, виникає внаслідок взаємодії кінцевому стані з атомним залишком і що спричиняє появу в спектрах фотоионизации електронів з більшими на енергіями - до 10 середніх коливальних енергій на полі лазерної хвилі, що становить, при напруженості лазерного поля порядку внутріатомної, кілька килоэлектронвольт. Основний внесок у теорію ефекту перерассеяния, що спостерігалося експериментально з 1994 року [2], полягає у побудові аналітичної квазиклассической моделі, що дозволило досліджувати залежність виходу гарячих фотоелектронів від параметрів поля і атома і започаткувати кількісне порівнювати з експериментальними даними, стосовними, переважно, до атомам шляхетних газів.

Виконано цикл робіт [3, 4] на проблеми вимушеної генерації високих гармонік лазерного випромінювання, виникає при взаємодії інтенсивного інфрачервоного лазера з розрідженій атомарної мішенню у присутності слабкої пробної хвилі на частоті високої гармоніки тієї самої лазера. Завдання про вимушене випромінюванні високих гармонік таких умов поставлене вирішена вперше. Зазвичай сумарний внесок змушених процесів в інтенсивність випромінювання видається дуже малим з високого рівня компенсації процесів вимушеного випромінювання та поглинання, має місце у відсутність инверсной заселенности в мішені. Різні механізми руйнації рівноваги між випромінюванням і поглинанням, засновані на використанні ефекту віддачі, застосовують у лазерах на вільних електронах. Що стосується генерації гармонік в атомарних газах ефект віддачі замалий, що його можна було використовуватиме помітного посилення хвилі.

У працях [3, 4] запропонований принципово новий механізм руйнації симетрії процесів "излучение-поглощение", заснований на використанні коротких когерентних імпульсів накачування і пробної хвилі. Показано, що, будучи поданих у область взаємодії з газом з низькою (який перевищує тривалості імпульсу) тимчасової затримкою стосовно імпульсу накачування, пробний імпульс потрапляє у умови, у яких процеси вимушеного випромінювання виявляються більш імовірними, і а тому має посилюватися. Ефект посилення то, можливо значним з допомогою фазового синхронизма атомарних випромінювачів, які забезпечують квадратичную залежність інтенсивності хвилі від кількості атомів в мішені, які зазвичай спостерігається при спонтанної генерації високих гармонік.

Приклад завдання про вимушене релеевском розсіянні двох когерентних лазерних імпульсів з близькими несучими частотами і неколлинеарными хвилевими векторами [4] ефект вимушеного посилення з допомогою тимчасової затримки розглянутий у межах безмодельного підходу. Такий механізм посилення не пов'язані з створенням порушеної стану робочої середовища до приходу у Верховну неї пробного імпульсу і тому є, поруч із добре відомим прикладом когерентно залюдненої трирівневої системи, однією з імовірних реалізацією посилення без інверсії.

Развита квазиклассическая теорія двухэлектронной іонізації атомів шляхетних газів полем сильного лінійно поляризованого лазерного випромінювання [5, 6]. Двухэлектронная іонізація атомів сильним лазерним полем починається з середини1980-х років. Тоді стало зрозуміло, що у значному вона найчастіше, особливо у полі з лінійної поляризацією, механізм вивільнення електронів з атома - некаскадный, тобто пов'язані з присутністю электрон-электронного взаємодії.

Досягнутий останні роках установках типу COLTRIM значний прогрес у вимірі імпульсних спектрів іонів [7] і електронних пар [8] стимулював швидке розвиток теорії некаскадной подвійний іонізації атомів. Вперше досліджений вплив механізму электрон-электронных кореляцій на форму імпульсного розподілу пар у площині поляризації випромінювання, і показано, що экранировка кулонівського взаємодії видається дуже істотною, особливо в дуже високих интенсивностях лазерного поля [6].

Виявлено кількісне згоду результатів розрахунків із експериментальними даними сформульовано програма подальших досліджень, у цьому напрямі. Зокрема, передвіщений ефект резонансного збільшення ймовірності подвійний іонізації під час проходження кордону континууму через поріг n-фотонной однократної іонізації, є наслідком конструктивної інтерференції багатьох фейнмановских траєкторій, що призводять до переходу за одну і те кінцеве стан із двома електронами в континуумі [9].

У 2002 року розпочато цикл робіт, присвячених дослідженням динаміки і іонізації нанотел, облучаемых інтенсивними лазерними імпульсами. Взаємодія потужних лазерів з наномишенями (тонкими плівками, атомарними, молекулярними і металевими кластерами) одна із найінтенсивніше та розвитку напрямів протягом останнього десятиліття у фізиці сильних полів. Підвищений інтерес до кластерам і нанопленкам пов'язаний із тим, що під впливом інтенсивного лазерного поля вони спричиняють ультрафіолетового і рентгенівського випромінювання буде в діапазоні довжин хвиль від 5 до 100, причому питома інтенсивність такого випромінювання, як і вихід многозарядных іонів, істотно, набагато порядків, перевищує аналогічний показник для газових мішеней з атомів тієї самої сорти.

За підсумками мікроскопічної моделі взаємодії кластерів з лазерним випромінюванням, яка описує електронну підсистему у наближенні несжимаемой неоднорідною рідини, вперше розглянута завдання про порушення нелінійних коливань в кластері, електронна підсистема якого нагріта до температурах сотні электронвольт, по суті, є класичної [10]. Показано, що за умови, притаманних сучасних експериментів у стосунках кластерів із сильним лазерним випромінюванням, виявляється можливим трехфотонное порушення поверхового плазмона як наслідок, виникнення сильного поля потроєною (стосовно зовнішньому лазерного полю) частоти і в середині кластера, і поза нею.

Резонансна порушення третьої гармоніки всередині кластера запропоновано як один із можливих механізмів, відповідальних за аномально ефективність освіти многозарядных іонів й пробудження многофотонных переходів в кластерах. Розглянуто ефект розсіювання світла на кластері з утроением частоти. Вычислено перетин народження третьої гармоніки лазерного випромінювання, дано оцінку його розміру й досліджувана поведінка батьків у залежність від параметрів кластера і лазерного поля.

Генерація третьої гармоніки лазерного випромінювання в кластерної мішені, що виникає з допомогою зазначеного механізму, виявлено експериментально [11]. Дослідженнями нелінійної динаміки кластерів в інтенсивному електромагнітному полі внесений значний внесок у розбудову нової наукового напрями - оптики гарячих нанотел, котрі мають властивістю квазиэлектронейтральности. У цього напрями розглянута завдання про бесстолкновительном затуханні плазмових коливань (згасання Ландау) в невырожденной електронної наноплазме. За підсумками формалізму флуктуационно-диссипативной теореми отримано загальне вираз для декремента загасання плазмових коливань функціонально залежить від форми самосогласованного потенціалу до нанотеле довільній розмірності з невырожденной електронної підсистемою.

Список літератури

 [1] З. П. Гореславский, З. У. Попруженко, ЖЭТФ 117 (2000), З. 895;

[2] G. G. Paulus J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys 27 (1994) L703;

[3] E. A. Nersesov, P.S. V. Popruzhenko, D. F. Zaretsky, P. Agostini, W. Becker, Phys. Rev. A 64 (2001) P. 023419;

[4] M. V. Fedorov, P.S. V. Popruzhenko, D. F. Zaretsky, W. Becker, Phys. Rev. Lett. 88 (2002) P. 213001;

[5] P.S. V. Popruzhenko, P.S. P. Goreslavski, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys 34 (2001) L239;

[6] P.S. P. Goreslavski, P.S. V. Popruzhenko, R. Kopold, W. Becker, Phys. Rev. A 64 (2001) P. 053402;

P.S. V. Popruzhenko, P.S. P. Goreslavski, Optics Express 8 (2001) P. 395;

[7] Th. Weber et al., Phys. Rev. Lett. 84 (2000) P. 443; R. Moshammer et al., Phys. Rev. Lett. 84 (2000) P. 447;

[8] M. Weckenbrock et al., J.Phys. B: At. Mol. Opt. Phys 34 (2001) L449;

[9] P.S. V. Popruzhenko, Ph. A. Korneev, P.S. P. Goreslavski, W. Becker, Phys. Rev. Lett. 89 (2002) P. 023001;

[10] P.S. V. Fomichev, P.S. V. Popruzhenko, D. F. Zaretsky, W. Becker, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys 36 (2003) P. 3817;

[11] G. Hays, in Book of Abstracts of International Workshop "Super-Intense Laser Atom Interactions - 2003", November 16-19, 2003, Southfork Ranch, Dallas, Texas, USA.

Схожі реферати:

  • Реферат на тему: Парадокс Зенона
    Рух неможливо. Зокрема, неможливо перетнути кімнату, оскільки цього потрібно спочатку перетнути
  • Реферат на тему: Экспоненциальный зростання
    Вислів «експонентний зростання» увійшло до нашого лексикону для позначення швидкого, зазвичай
  • Реферат на тему: У злагоді із природою
    Утворюваний людиною штучний світ техніки, у свого розвитку, буде неминуче зближуватися зі світом
  • Реферат на тему: Класифікація винаходів і НТП
    Прогрес держави й система винахідництва. Поняття винаходу і класифікація винаходів. Класифікація
  • Реферат на тему: Винаходити за правилами
    Про методику винаходів.

Навігація