氢分子离子在库仑爆炸中的核波包动力学

【摘要】库仑爆炸是飞秒激光强场和分子相互作用的一个重要方面，引起了众多理论和实验工作者的关注，而分子的库仑爆炸核动能释放谱在研究分子发生库仑爆炸过程中的解离电离动力学方面具有潜在的应用前景。针对以上热点问题，在本文中，不仅对氢分子离子的库仑爆炸核动能释放谱进行了理论模拟，而且对氢分子离子在释放谱中的同位素效应进行了研究。此外，利用氢分子离子的初始核动能释放谱详细地探究了其在飞秒激光强场中的电离通道，从而可以对氢分子离子在飞秒激光强场中核波包的运动进行探测。本文的主要研究内容如下：(1)理论研究了氢分子离子在库仑爆炸中的核动力学。本文在非Born-Oppenheimer近似条件下，通过数值求解一维含时薛定谔方程，理论模拟了氢分子离子处于不同初始核振动态下的库仑爆炸核动能释放谱。计算结果表明，初始核振动态的选取在很大程度上影响了氢分子离子在库仑爆炸时的核动力学且高低振动态的选取分别对其核动力学的影响呈现相反的变化趋势。(2)库仑爆炸中核动力学的同位素效应。通过详细地比较氢分子离子和氢氘分子离子在相同激光条件、相同初始核振动态下的库仑爆炸核动能释放谱结构，可以研究氢分子离子在库仑爆炸中的同位素效应。计算结果表明氢分子离子的同位素效应在很大程度上也依赖于分子离子初始核振动态的选取，并且在初始核振动态5时会出现特殊的同位素效应。此外，为了研究氢分子离子和氢氘分子离子在发生库仑爆炸过程中核波包运动的不同，本文还简单地讨论了两者与激光作用时间相关的库仑爆炸核动能释放谱。(3)氢分子离子在飞秒激光强场中的电离通道。通过模拟氢分子离子不同初始核振动态的核初始动能释放谱探究了氢分子离子处在不同初始核振动态下的电离通道和发生电荷共振增强电离时的中间态过程。模拟结果显示氢分子离子在强场中的电离通道的选取在一定程度上会受到氢分子离子核初始振动态的选取的影响并且氢分子离子的电离通道的选取对强场的波长非常敏感。
【作者】施昊霆；
【导师】苗向阳；
【作者基本信息】山西师范大学，原子与分子物理，2014，硕士
【关键词】飞秒激光强场；库仑爆炸；电荷共振增强电离；振动态；

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