高強度極端紫外・軟エックス線光子場中での2光子・3光子電離

高强度极紫外和软X射线光子场中的二光子和三光子电离

• 批准号: 15035203
• 负责人: 石川 顕一
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15035203/
• 关键词: 高強度場物理; 高次高調波; 時間依存シュレーディンガー方程式

1.高強度のチタンサファイアレーザーの基本波と27次高調波をヘリウムイオンに同時照射した場合の高調波発生について、時間依存シュレーディンガー方程式をPeaceman-Rachford法を用いて数値的に解くことによって検討した。ヘリウムイオン(He^+)はイオン化ポテンシャルが大きい(54.4eV)ため、水素原子を用いた場合に比べカットオフ次数は高くなるものの、基本波のみを用いた場合の発生効率は極端に低くなる。これに対し27次高調波を同時照射すると、カットオフ次数は高いまま、発生効率が17桁も増大することが分かった。そのメカニズムについて詳細な解析を行い、コヒーレント重ね合わせ状態からの高調波発生と、仮想準位からの光電場電離の二つの寄与があることを明らかにした。どちらの寄与が大きいかは基本波波長に依存し、例えば800nmでは前者が、785nmでは後者が支配的である。この劇的な効果は、より短波長の高強度パルス光源の開発への道を拓くものと期待されると同時に、単純な水素様の系であっても巧妙に準備された状況下では予期できない挙動を示すことを表している。2.ヘリウム原子(2電子系)に対する時間依存シュレーディンガー方程式を数値的に解く高度なシミュレーションコードの開発を、2電子波動関数の角度方向の成分をcoupled spherical harmonicsによって展開し、finite difference (FD)グリッドでの値で表した動径波動関数の時間発展を差分陽解法で計算することによって行った。

1. High strength の チ タ ン サ フ ァ イ ア レ ー ザ ー の basic wave と 27 times high-profile wave を ヘ リ ウ ム イ オ ン に irradiation simultaneously し た occasions の high-profile wave 発 raw に つ い て, time dependent シ ュ レ ー デ ィ ン ガ ー equation を Peaceman を Rachford method with い て に solution of the numerical く こ と に よ っ て beg し 検 た. ヘ リ ウ ム イ オ ン (He ^ +) は イ オ ン change ポ テ ン シ ャ ル が big き い (54.4 eV) た め, water element atoms を い に た occasion than べ カ ッ ト オ フ high frequency は く な る も の の, basic wave の み を with い た occasions の 発 raw sharper rate は extreme low に く な る. High-profile wave を こ れ に し seaborne 27 times at the same time illuminate す る と, カ ッ ト オ フ high frequency は い ま ま, 発 が 17 truss も sharper rate raised big す る こ と が points か っ た. そ の メ カ ニ ズ ム に つ い て detailed analytical を な い, コ ヒ ー レ ン ト heavy ね close わ せ state か ら の high-profile wave 発 raw と, 仮 think quasi か ら の photoelectric field ionization の つ の send が あ る こ と を Ming ら か に し た. ど ち ら の send with が き い か は basic wavelength に dependent し, example え ば 800 nm で は が, the former 785 - nm で は で dominated the latter が あ る. こ の drama な unseen fruit は, よ り shorter-wavelength の high-strength パ ル ス light の open 発 へ の way を billiton く も の と expect さ れ る と に at the same time, pure な 単 water element others の is で あ っ て も clever に prepare さ れ た condition で は to period で き な い 挙 dynamic を shown す こ と を table し て い る. 2. ヘ リ ウ ム atoms (2) an electronics に す seaborne る time dependent シ ュ レ ー デ ィ ン ガ ー equation を に solution of the numerical く highly な シ ミ ュ レ ー シ ョ ン コ ー ド の open 発 を, number 2 electronic wave masato の Angle direction の composition を coupled spherical harmonics に よ っ て し and finite Difference (FD) グ リ ッ ド で の numerical で table し た dynamic diameter fluctuation masato number で 発 exhibition を の time difference Yang method calculating す る こ と に よ っ て line っ た.

项目成果

K.Ishikawa: "Photoemission and ionization of He^+ under simultaneous irradiation of fundamental laser and high-order harmonic pulses"Physical Review Letters. 91. 043002 (2003)

K.Ishikawa：“基波激光和高次谐波脉冲同时照射下 He^ 的光电发射和电离”物理评论快报。

K.L.Ishikawa: "Enhanced photoemission and ionization of He^+ by simultaneous irradiation of fundamental laser and high-order harmonic pulses"Applied Physics B. (発表予定). (2004)

K.L.Ishikawa：“通过同时照射基础激光和高次谐波脉冲增强 He^+ 的光电发射和电离”应用物理学 B.（待提交）。