Нелинейная ионизация

Лекция 5. НЕЛИНЕЙНАЯ ИОНИЗАЦИЯ [c.56]

За вторую половину XX века процессы многофотонной (нелинейной) ионизации атомов были детально исследованы экспериментально и всесторонне описаны теоретически. К настоящему времени эта глава физики представляет собой исследование, законченное в основных чертах. Этому вопросу посвящены сотни оригинальных работ, десятки обзоров и ряд монографий [1.1 1.5 [c.13]

В последующих разделах этой вводной главы будут кратко изложены основные черты процесса многофотонной (нелинейной) ионизации атомов монохроматическим излучением оптического диапазона частот при его большой интенсивности. [c.13]

Общая теория процесса нелинейной ионизации [c.16]

Таким образом, возник очевидный вопрос о взаимоотношении процессов многофотонной и туннельной ионизации атома в сильном поле излучения оптического диапазона частот. Ответ на этот вопрос был дан в работе 1.14], основным результатом которой было создание общей теории процесса нелинейной ионизации (гл. II, разд. 2.3). [c.16]

Для практики исследований процесса нелинейной ионизации атомов большой интерес представлял ответ на вопрос, в какой мере результаты работы [1.14] отражают характер этого процесса. Основные сомнения были связаны с качественным отличием дальнодействующего кулоновского потенциала атомного остова от короткодействующего потенциала, рассмотренного в работе [1.14 [c.18]

Таким образом, результаты работы [1.14] могут быть отнесены к процессу нелинейной ионизации атомов с точностью, вполне достаточной для сопоставления с экспериментальными данными. [c.19]

Возникновение динамического штарковского сдвига атомных уровней приводит к ряду весьма существенных эффектов при нелинейной ионизации атомов. Увеличение потенциала ионизации может приводить к изменению степени нелинейности процесса (порогового числа поглощенных фотонов). Сдвиги атомных уровней нарушают возможность выделения прямого (в отсутствие промежуточных резонансов с реальными возбужденными состояниями, см. гл. V) и резонансного (см. гл. VI) процессов многофотонной ионизации путем подбора частоты излучения. Из-за гауссовой формы импульса лазерного излучения (гл. III) по мере нарастания интенсивности излучения на фронте импульса из-за сдвига уровней чередуются прямые и резонансные процессы ионизации (так называемые динамические резонансы, см. гл. VI). [c.20]

Для того, чтобы это краткое изложение основных черт процесса нелинейной ионизации атомов было достаточно полным, необходимо сделать [c.22]

Однако исследования процесса нелинейной ионизации атомов представляют наибольший интерес как новый фундаментальный процесс взаимодействия высокоинтенсивного света с веществом на атомарном уровне, лежащий в основе взаимодействия с конденсированными средами. [c.25]

Фотоионизация и туннельный эффект. Нелинейная ионизация. Прямой процесс многофотонной ионияации. Регонансный процесс многофотонной ионизации. Метод многофотонной резонансной ионизационной спектроскопии [c.56]

Прежде чем перейти к описанию нелинейной ионизации, кратко напомним основные свойства процесса фотоиоиизации и туннельного зффекта, т. е. ионизации в постоянном ноле. Эти сведения в дальнейшем облегчат понимание и описание процесса нелинейной ионизации. [c.57]

Нелинейная ионизация. Нелинейная ионизация играет существенную роль в сильном переменном электромагнитном ноле. Вначале рассмотрим модельную квантовую систему, имея в виду реальные атомы и молекулы, которые с точки зрения иони-аацни существенно не различаются, так как имеют примерно одинаковые потенциалы ионизации. [c.59]

Из (10) видно, что многофотониый случай —это случай больших частот и не очень сильных полей. При малых частотах и очень сильных полях происходит туннельный эффект. Этот строгий вывод можно качественно получить, используя классическую модель туннельной проницаемости барьера ). Строгое общее решение задачи нелинейной ионизации систем, связанных кулоновским (или иным да льнодействующим) потенциалом, пока не получено. Трудность состоит в том, что на электрон в конечном (свободном) состоинни действуют два поли — кроме внешнего электромагнитного поли также и дальнодействующее поле атомного остатка. [c.61]

Общий вид зависимости нелинейной ионизации из короткодействующего потенциала глубиной 10 эВ (что соответствует средней величине потенциала иоиизации атомов н молекул) в поле светового (со 1 эВ) и инфракрасного (со 0,1 эВ) [c.61]

Закапчивая изложение сведений относительно нелинейной ионизации, необходимо отметить, что выше либо объект ионизации не конкретизировался, либо шла речь об атомах. Между тем, наблюдались процессы нелинейной иопизацип различных молекул [18] (лекция 7), отрицательных [19] и ноложите.тьных атомных ионов, а также нелинейный внешний фотоэффект из [c.66]

Основные черты явления пробоя. Образование плазмы ва счет нелинейной ионизации газа. Ионизация газа глектронами, ускоренными при столкновениях с атомами в поле излучения. Динамика плазмы, образованной в результате ионизации газа [c.190]

Динамика плазмы, образованной в результате ионизации газа. Электроны, образованные за счет развития электронной лапины илп путем нелинейной ионизации газа, продолжают приобретать энергию от виешпего поля за счет обратного тормозного эффекта. Увеличение энергии электронов происходит до тех пор, пока не возникает критическая плотность и излучение перестает проникать в плазму, отражаясь от нее. При большой плотности плазмы время обмена эпергаей между нагретыми электрона.ми и иоиами (время термализации плазмы) весьма мало, так что за [c.200]

Рис. 1.4. Спектр энергий Ее электронов, образующихся при нелинейной ионизации атомов. Ме — число электронов в произвольных единицах, а — многофотонная ионизация атома ксенона при величине параметра адиабатичностн 7 = 2-8 хорошо идентифицируются резонансы с реальными состояниями в спектре атома 4/, 5/ и 7р и их падпороговые повторения (см. гл. VII). б — ионизация атома гелия при 7 = 0,5 1,0 переход к области туннельной ионизации резонансы исчезают

Результаты исследований процесса нелинейной ионизации атомов указывают на еще одно принципиальное отличие этого процесса от всех однофотонных процессов — сильное влияние внешнего ионизующего поля на исходную структуру атома. За исключением отдельных частных случаев, требующих для своей реализации экстремально малой напряженности внешнего поля (например, в случае малофотонных нерезонансных процессов), во всех других случаях возмущение исходного атомного спектра электронных связанных состояний или различные другие процессы играют существенную, а иногда и определяющую роль при нелинейной ионизации атома. Изменение структуры исходного невозмущенного атома происходит за счет таких процессов, как резонансное перемешивание атомных уровней (см. [1.2] гл. VI), и нерезонансный динамический эффект Штарка (гл. IV, VI). Рассмотрим кратко физическую сущность этих эффектов. [c.19]

Теория предсказывает и ряд других эффектов, возникающих в атомном и сверхатомном поле и заключающихся в возмущении исходного потенциала атомного остова и существенной его перестройке, также обуславливающей изменения в характере процесса нелинейной ионизации (гл. X). [c.21]

Приведенные примеры иллюстрируют специфические черты процесса нелинейной ионизации атомов — практически всегда, при любой напряженности ионизующего поля, от субатомной до сверхатомной, возникают различные эффекты, изменяющие структуру исходного невозмущенного атома и оказывающие существенное влияние на процесс его нелинейной ионизации. [c.21]

Из всего сказанного выше может создаться впечатление, что атомное и сверхатомное поле не представляют практического интереса для процесса нелинейной ионизации атомов. На самом деле это не так по ряду причин. [c.22]

Одна причина — это более широкий взгляд на процесс нелинейной ионизации атомов, включающий в предмет исследований также и процесс нелинейной ионизации атомарных ионов. Такой взгляд обоснован хотя бы тем, что в сильных полях лазерного излучения процесс нелинейной ионизации атомов всегда сопровождается процессом нелинейной ионизации атомарных ионов (гл. VIII). Так как по мере отрыва электронов от атома их энергия связи быстро возрастает, то соответствующие пороговые интенсивности для образования многозарядных ионов быстро растут, переходя в область атомных и сверхатомных интенсивностей (гл. X). Используя табличные данные об энергиях связи электронов на внешних и внутренних оболочках многоэлектронных атомов, легко по формуле [c.22]

В отличие от других разделов физики нелинейной ионизации атомов случай ионизации в атомных и сверхатомных полях находится сейчас в стадии активных исследований. Однако и в этом разделе физики уже имеется ряд результатов, представляющих большой интерес (гл. X). [c.22]

При большой интенсивности свет нелинейно взаимодействует не только с атомами, ионами и молекулами, но и с конденсированными прозрачными средами — газами, жидкостями, кристаллами и т.д. Эти нелинейные процессы составляют нелинейную оптику [1.28]. Нелинейные процессы, возникающие на атомарном уровне, тесно связаны с нелинейными процессами, возникающими в конденсированных средах. Многофотонные матричные элементы, являющиеся основной характеристикой элементарного акта нелинейного взаимодействия интенсивного света с атомами, определяют такую усредненную характеристику взаимодействия с атомарным газом или конденсированной средой как нелинейная босприилтибость [1.29]. При взаимодействии интенсивного света с газом за счет нелинейной ионизации атомов (или молекул), составляющих газ, он превращается в плазму. Такая, так называемая лазерная плазма может быть образована и при взаимодействии лазерного излучения не только с газом, но и с другими конденсированными прозрачными и непрозрачными средами, в том числе, и с металлами. В одном импульсе мощного лазерного излучения конденсированная среда нагревается, испаряется, пары ионизуются и получается плазма. Это — одно из очень важных применений мощных лазеров [1.30]. [c.25]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...