一、飞秒强激光场下分子的场致电离和库仑爆炸（论文文献综述）
王宇[1]（2021）在《CS2分子在强激光场中的里德堡态激发及离子超快动力学》文中指出飞秒强激光场与气相原子分子的相互作用是当前物理研究领域的热点问题。强场原子分子物理过程包含很多非线性和非微扰的现象,如:非序列双电离、高次谐波产生和高阶阈上电离等。近年来,强场中的里德堡态激发受到了实验和理论科研工作者的广泛关注。与原子和小分子相比,多原子分子的里德堡态激发还没有见诸报道,因此,本文采用延迟静电场电离方法,研究了CS2分子的里德堡态激发过程。同时,基于强场电离的光碎片激发谱是一种研究分子阳离子电子态动力学的有效方法,因此,本论文结合泵浦-探测的方法研究了CS2分子阳离子激发态的超快动力学。通过以上两方面的研究,得到了以下结论:1.在800 nm激光场中观测到CS2分子中性母体及碎片里德堡态存活下来;结合其产率对激光参数的依赖关系并与相应离子对比,分析表明CS2母体里德堡态的形成源于对低能光电子的俘获,中性碎片是解离或库仑爆炸的离子碎片在激光场中俘获光电子产生的。2.使用强场电离-光碎片的方法研究了CS2分子阳离子的超快动力学过程。实验证实确有CS22+在激光场中稳定存在,指认了基态CS22+吸收400 nm光子解离生成CS++S+的通道,此外,还观测到由CS2+吸收400 nm光子解离产生的S+的超快动力学,弛豫时间约为210 fs左右。
刘博通[2]（2021）在《溴代化合物在飞秒光场中电离解离研究》文中研究说明随着飞秒激光技术的发展,人们观测到了光与物质相互作用过程中更多新奇的物理现象,诸如:多电子电离、高次谐波的产生、阿秒脉冲的产生、库仑爆炸等。利用先进的粒子真空探测技术,可以直接获得产物电子和离子的动量和能量信息,以及它们之间的相互关联和耦合,并以此得到飞秒时间尺度的分子结构动力学演化过程和阿秒时间尺度电子动力学信息,从而进一步揭示光与物质相互作用的基本原理。本论文利用一维飞行时间质谱和二维直流切片离子速度成像技术,研究了一系列溴代化合物在飞秒激光作用下电离、解离以及库仑爆炸过程,通过分析产物离子的产率、动能以及角度分布,结合高水平量子化学理论计算,确定了产物离子的反应通道,实现了特定化学反应路径的选择激发,解释了出射离子角度分布与离子激发态相互耦合之间的关系,揭示了多电子电离过程中的增强电离机制。本论文既是多原子分子复杂体系在强场电离解离动力学方面的前沿科学探索,也为卤代烷烃分子在大气污染防治、抑制臭氧破坏等方面提供了实验支撑。本论文的主要研究内容如下:1.研究了溴代环丙烷分子在800 nm飞秒光场作用下的解离电离过程,分析了溴代环丙烷分子在强场下的开环过程。通过分析产物离子的动能和角度分布特征,得到了溴代环丙烷分子在强场激光作用下解离反应路径,揭示了库仑爆炸过程中涉及的脱氢机制。2.研究了二氟二溴甲烷分子在800 nm和400 nm激光作用下的解离电离过程,对沿C-Br键断裂的解离通道进行了归属;CF2Br+碎片离子各向同性的角度分布特征表明了离子激发态之间存在着耦合作用。同时,利用400 nm飞秒激光实现了特定异步消去反应CF2Br2+→CF2+Br2+的激发过程。3.研究了一溴二氯甲烷分子在800 nm强场激光用下的解离和库仑爆炸过程,通过分析产物离子产率随激光强度的变化关系,揭示了分子沿C-Cl键和CBr键断裂的解离路径。同时,通过对产物离子动能和角度分布特征的分析,确定了母体离子两体库仑爆炸解离通道,并对经典的点电荷库仑爆炸模型进行了改良。4.研究了溴碘分子在800 nm激光作用下的多电子电离以及库仑爆炸过程。通过分析不同电荷态产物离子的产率、动能和角度分布特征,揭示了分子电离过程中电子云密度分布对出射电子动量方向的影响。利用“阶梯式”强场电离模型,探究了原子核在飞秒时间尺度下的运动过程与多电子增强电离之间的关系,得到了四条多电子电离路径。同时,讨论了电荷非对称解离通道以及电荷转移过程。
吕航,张世文,王瑞,孙添,刘洋,徐海峰[3]（2020）在《飞秒激光场中OCS分子的里德堡态激发》文中进行了进一步梳理本文研究了800 nm飞秒强激光场下OCS分子的里德堡态激发过程.实验不仅观测到强激光场中的中性母体分子的里德堡态激发,而且观测到大量的中性里德堡态碎片.我们测量了里德堡态激发产率随激光强度及椭偏率的变化,并与强场电离解离进行了比较.分析表明,飞秒激光场下中性里德堡态碎片的产生与强场多次电离密切相关.此外,我们还讨论了中性里德堡态碎片对激光椭偏率依赖的内在原因.
于洪洋[4]（2017）在《飞秒强激光场中碳氧化物分子的电离解离研究》文中研究指明随着超短强激光技术的不断发展,超短脉冲激光的峰值功率不断提高,当外加光场的激光强度接近甚至超过分子的库仑场场强时,分子与外加激光场相互作用时将发生电离解离并产生许多新的强场物理现象。通过对电离解离产生的离子碎片在飞行时间质谱上的谱峰现象进行研究,可以有效获取飞秒强激光场下相关原子的电离和分子的电离解离信息,同时可以为利用飞秒激光脉冲对分子反应的断键过程的研究及控制不同化学反应通道提供重要的实验依据。论文首先从飞秒强激光场中原子分子电离解离的研究背景、目的和意义及国内外的研究进展出发,阐述了以CO2分子和CO分子为例对碳氧化物的电离解离行为进行研究的目的和意义。理论上分析了原子分子在飞秒强激光场中的电离解离行为,分别从电离和解离两个角度对不用条件下原子分子发生电离解离的机制和特点进行了分析,同时对飞秒强激光场的相关基本参数如中心波长、强度、偏振方向及脉宽发生改变时分子电离解离程度的影响进行了探讨。设计了强场中碳氧化物分子电离解离研究的实验方案并完成了实验光路的搭建工作,给出了相应的核心实验装置如飞秒激光光源系统、飞行时间电子能质谱仪（TOF）、真空获取系统和探测系统的实验参数。通过对飞行时间原子能质谱仪（TOF）的工作原理进行探究获得了对离子产额谱峰进行标定的方法,成功获取并标定了空气的质谱图。实验上分别引入了实验气体CO和CO2并得到了其相应的飞行时间质谱,利用相同的谱峰标定方法完成了对离子谱峰的标定。同时分别从激光强度、激光偏振方向和椭偏率三个方面对CO分子和CO2分子在强场中的电离解离行为进行了研究。对于CO2分子而言可以看到其电离的一价离子及解离出的相应离子碎片均会随着激光光场强度的减弱而逐渐降低,并当激光强度降低至原始激光强度的25%后,离子产额谱峰将完全消失。随着激光偏振方向从水平偏振向垂直偏振转变解离出的离子碎片的离子产额谱峰逐渐增大,此外电离及解离出的离子碎片产额谱峰均随激光的椭偏率的下降而逐渐受到抑制,与理论上的分析结果一致。相比较下对于CO分子而言,其电离解离出的相应离子碎片随激光光场强度的变化趋势与CO2分子基本相同,但离子产额谱峰消失时的激光光场强度存在着差异,另外CO分子电离解离出的相应的离子碎片随激光偏振方向的改变趋势与CO2分子恰巧相反,随着激光由水平偏振向垂直偏振转变,离子碎片的产额谱峰逐渐受到抑制,并在激光转变为垂直偏振时达到最小值,这可能与分子结构有关。此外还在CO2分子在强场中的解离碎片C2+、C+、CO+（1,1）处发现了库仑爆炸现象,并计算了发生库仑爆炸时的离子碎片所具有的初始平动能。
樊亚萌,吴成印[5]（2017）在《飞秒激光驱动的分子库仑爆炸研究》文中研究表明飞秒强激光作用下,分子发生多电荷电离,产生高价分子离子.由于电荷间的库仑排斥作用,高价分子离子会发生库仑爆炸,生成的碎片离子具有较大平动能量.本文结合在北京大学开展的飞秒强场分子库仑爆炸研究,介绍了飞秒强激光驱动的分子库仑爆炸的重要进展、潜在应用和未来发展方向.
张琦[6]（2016）在《三原子分子CO2在飞秒强激光场中的里德堡态激发》文中研究表明在过去的30年里,超短脉冲激光技术的飞速发展使得原子分子与超快强激光场的相互作用成为国际前沿和热点研究领域之一。在较低光强下,原子分子与激光的相互作用可以用低阶微扰的方法处理;随着激光光强的增加,达到乃至超过原子内部库仑场的大小,飞秒激光与原子分子相互作用产生了许多新奇的强场物理过程,例如,多光子电离、阈上电离、非序列双电离、高次谐波发射、库仑爆炸等。其中,飞秒激光场中的里德堡态激发现象作为一种新的强场物理过程,受到了大量理论和实验工作者的关注。近年来,科研工作者们在实验上观测到强激光场下的惰性气体原子以及若干双原子分子解离产生的碎片原子的中性里德堡态激发过程,结合各种理论模型,使得人们对于这一强场物理过程有了进一步的了解。但仍然存在着一些问题有待于解决和深入研究,例如:多原子分子在飞秒强激光场下是否也存在中性里德堡态激发的过程,其物理机制与原子有何异同,多原子分子其复杂的几何结构与电子结构对这一物理过程的影响还不清楚,中性碎片的产生通道及其与中性母体的关系目前还没有报道。此外,多原子分子的中性激发过程与其他强场物理过程的相似和区别还有待深入研究。本文通过使用高压脉冲电场-场致电离中性里德堡态的方法结合飞行时间质谱,研究了CO2分子在飞秒强激光场下的中性里德堡态激发过程。通过测量中性的CO2母体和中性碎片的产量随激光光强、椭偏率和偏振方向的变化关系,并将其与相应的母体离子和碎片离子相比较,讨论了三原子分子在飞秒激光场下的中性里德堡态激发的物理机制,及其与强场电离、强场解离及非序列双电离等物理过程的联系和区别。获得了以下主要结论:1)首次在实验上观测到了三原子分子CO2在飞秒激光场中的里德堡态激发现象。测量了CO2的中性母体的产率随激光的光强及椭偏率的变化关系,并将之与具有相似电离限的Kr原子实验结果相比较,分析了强激光场中CO2里德堡态激发的物理机制,以及分子的几何结构和电子结构对这一个过程的影响。2)实验同时观测到了CO2分子的中性碎片的C*、O*和CO*的里德堡态激发。通过测量其产率随激光光强和椭偏率的变化关系等,并将之与相应碎片离子的产率相比较,讨论了飞秒激光场下中性碎片的产生通道,分析了其与强场解离通道的联系,并研究了中性碎片的形成与中性母体的关联。
杨宇亮[7]（2016）在《N2分子在飞秒强激光场中的电离和解离研究》文中研究表明当激光强度可以与原子或分子的库仑势能比拟时,原子或分子将会出现电离现象,电离后的分子离子会在其内部库仑势的作用下解离,形成离子碎片,表现在飞行时间质谱上是一个谱峰分裂的现象。通过研究谱峰的分裂现象,可以为人们提供在强激光脉冲作用下原子的电离信息以及分子的解离信息,为使用飞秒脉冲控制分子的解离通道提供重要的实验依据。论文首先介绍了原子分子与强激光场相互作用的研究背景和意义以及国内外的研究进展,同时阐述了原子分子在强激光场中可能出现的几种电离方式,即多光子电离、隧穿电离、阈值上电离,以及这几种电离方式出现的条件。首先,开展了原子及分子与强激光脉冲相互作用发生电离解离的理论研究。分别阐述了在激光场作用下原子的电离与分子的电离解离现象,讨论了激光强度与偏振态对分子电离解离的影响。然后,阐明了飞行时间质谱仪的总体结构及其工作原理,包括真空靶室的真空维持系统及其进气系统、真空靶室内部的二级电场系统、微通道板探测系统以及飞秒激光系统。此外,还给出了飞行时间质谱的谱峰标定方法,并对真空靶室内残余空气的飞行时间质谱进行了谱峰的标定。在此基础上,使用重复频率为1 kHz,激光平均功率为1.7 W,脉冲的宽度为50 fs的掺钛蓝宝石啁啾脉冲放大飞秒激光器和飞行时间质谱仪,对N2分子在飞秒强激光场中的电离解离进行了研究。开展了飞秒激光电场强度对N2分子在强激光脉冲作用下产生的电离及解离的影响研究。在获得的质谱中,发现了N2分子电离后产生的N2+分子离子以及解离产生的N3+、N2+、N+离子碎片。通过对这四个离子对应的质谱谱峰的研究,发现当激光强度大于4×1014 W/cm2时,质谱中已经出现N+离子。随着激光强度的增加,N2+、N3+离子陆续地被观测到。开展了飞秒激光的偏振方向对N2分子的电离及解离的影响研究。当激光偏振方向与飞行时间质谱仪的轴向平行时,N2分子发生的电离解离最明显,表现在质谱中为N3+、N2+、N+离子碎片的信号达到最强。当激光偏振方向转过90度后,三种离子的信号达到最弱,甚至消失在噪声中。此外,发现在激光偏振方向转过20度时,N2+分子离子信号最强。在激光偏振方向转过70度时,N2+分子离子信号最弱。另外,在飞行时间质谱中,发现了谱峰分裂,即库仑爆炸的现象。对比了激光偏振方向改变时,N3+、N2+、N+离子碎片发生谱峰分裂后出现的两个谱峰的峰值的变化。发现N3+和N2+离子碎片的谱峰分裂与激光偏振方向有着密切的关系。当激光偏振方向转过30度时,分裂后的两个谱峰峰值几乎相同;偏振方向小于30度时,两个谱峰中的靠后的谱峰峰值较大;大于30度时,出现了相反的情况。而这一点在N+分子离子中并未观察到。
左万龙[8]（2016）在《二硫化碳分子强场电离、双电离及核振动增强电离》文中研究说明激光与物质相互作用是原子分子光物理研究领域的前沿课题之一。随着现代科学技术的发展,超快强激光与原子分子相互作用中观测到了许多新奇的物理现象,如:非序列双电离和多电离、高阶阈上电离、高次谐波产生以及解离和库仑爆炸等。其中,电离是原子分子在强激光作用下的最基础和重要的环节,对强场电离过程的深入研究,不仅有助于深入理解和揭示原子分子与强激光场相互作用过程中的新物理机制和规律,而且对诸如分子轨道重构成像,新兴阿秒物理科学,以及新型超短极紫外光源科学等发展具有重要意义。相对于原子,分子（尤其是多原子分子）由于其自身结构的多样性和分子中核自由度的增加,其几何结构、分子轨道、分子尺寸、空间准直和取向等,都影响分子的强场电离过程,导致分子在强场中的电离尤为复杂。本论文系统研究了线性三原子分子CS2在波长为800nm,激光脉冲宽度为50fs的强激光作用下的电离及其相关过程,主要包括CS2分子强场非序列双电离,强场电离解离和库仑爆炸后形成的碎片离子的产率角分布,以及不同初始核振动能级布居下CS2分子的强场电离。本论文工作对于深入理解CS2分子的强场电离机制,进而认识多原子分子在超快强激光场的电离及其相关物理过程,具有重要意义。论文获得以下研究结果:1)测量了线偏振和圆偏振强激光下CS22+产率随激光强度的变化,在线偏振激光下,强度为6×1013W/cm2附近发现了一个表征非序列双电离机制存在的特征“knee”结构,进一步通过测量CS22+产率随激光椭偏率的变化,发现CS22+产率强烈依赖于激光偏振。理论上,我们利用两电子近似的二维全经典系综方法,分别对CS2分子在线偏振和圆偏振强激光作用下的双电离过程进行了模拟,计算了电子动量、能量和轨迹等随激光周期的变化,结果证实了电子与原子核的重碰撞过程,分析表明由电子的重碰引起的直接电离和碰撞激发后电离机制都对CS2分子的非序列双电离过程具有贡献。2)研究了光强大于1014W/cm2的强激光场中CS2分子的电离解离和库仑爆炸过程。通过测量碎片离子角分布,发现CS2+和CS+的角分布都表现出了相同的各向同性的特征,表明CS+是来自于CS2+的直接解离。同时,高价原子碎片离子的产率角分布结果表明,随着原子碎片离子的价态逐渐升高,各向异性也逐渐增大。同时,Sn+离子和Cm+碎片离子产率最大值的方向明显地不同,Sn+产率角分布中最大值分布于激光偏振与飞行时间轴平行方向上,而Cm+碎片离子最大值则分布于激光偏振和飞行时间轴相互垂直方向上。结果表明,激光场在CS2分子发生库仑爆炸之前对其具有一定的几何准直效应,而Sn+和Cm+碎片离子角分布中最大值的分布不同表明CS2分子结构发生了弯曲。3)利用温度可控分子束装置,通过测量不同分子束温度下CS2+的产率,研究了初始振动能级布居对CS2分子强场电离的影响。研究发现初始核振动能级布居的提高对CS2+产率具有明显的增强作用,且分子束温度对电离几率的增强并不是线性的。同时,随激光强度的增强,高温分子束条件下分子的电离率相对于常温下分子电离产率的增强比例逐渐降低。结合已有理论研究,分析了CS2分子的初始核振动能级布居对其强场电离的影响主要来自于两方面,即:有效电离限的降低,以及中性基态和离子基态跃迁的Frank-Condon因子的改变。
张军峰[9]（2015）在《不同结构多原子分子在飞秒强激光场中的电离解离过程》文中研究表明随着现代科技的发展,超快强激光与原子分子的相互作用产生了许多新的强场物理过程,如高次谐波发射,阈上电离和非序列双电离等。其中多原子分子的电离（也可以称为分子离子的形成）和解离（也可以称为碎片的形成）是基本的重要强场分子物理过程。不仅激光的强度,波长,脉宽以及偏振等影响着多原子分子的电离解离过程,而且分子的结构,尺寸以及轨道特性对多原子分子在强激光场中的电离几率、碎片化程度等也起着重要作用。相比于原子或双原子分子,对多原子分子的强场电离解离过程的研究相对较少,对其物理机制的理解仍很不充分。本论文中,我们利用飞行时间质谱系统,对比研究了具有相似结构的多原子分子的电离解离过程,考察了不同分子在不同激光强度、不同偏振、以及不同波长（近红外（800-nm）和紫外（400-nm））条件下的电离及解离特性,获得了以下结果：1)对比研究了线性三原子分子CO2,CS2和OCS在800-nm和400-nm线偏振激光场中的电离解离过程。测量了C02,CS2和OCS母体离子和各种碎片随光强的变化过程,并通过出现光强以及离子的变化趋势分析了碎片离子的产生通道。实验中发现CO22+离子随光强的变化呈现非序列双电离的特征"knee"结构,同时通过测量离子产率随激光椭偏率的变化,证实了C02分子的非序列双电离过程。此外,我们还研究了单原子碎片离子ON+（N=1,2）和CN+（N=1,2）和双原子CO+碎片离子随光强和椭偏率的变化过程。我们的研究结果表明，光致电子重碰在多原子分子双电离，多电离甚至解离中都起着极其重要的作用。2)研究并比较了苯，甲苯和氯苯分子在800-nm和400-nm线偏振激光场下的电离解离过程。光强较低时，在800-nm激光场中以母体分子离子为主，而在400-nm激光场中碎片离子占主要部分，研究表明在强场多光子电离中，分子离子的电子态对激光波长的共振吸收是导致碎片化的原因。而随着激光强度的增加，无论在红外800-nm还是紫外400-nm激光场下，这三个分子的碎片化程度都明显增加。此外，我们还测量了这三个分子的饱和光强，结果表明芳香族分子比具有同样电离限的原子更难电离。3)以波长为800-nm的强激光为泵浦光，400-nm强激光为探测光，利用飞行时间质谱技术，研究了环戊酮分子离子的动力学过程。通过精确控制泵浦光和探测光的光强，我们观测到800-nm（泵浦光）飞秒激光场电离产生的环戊酮分子离子，经共振吸收一个400-nm的光子解离产生碎片离子。我们测量了不同泵浦光和探测光的光强下，母体分子离子和碎片离子信号随两束光延迟时间的变化，并对碎片离子的产生机制进行了分析。我们的研究不仅证明了环戊酮分子离子的共振吸收效应，而且表明利用这种共振吸收效应，并结合超快时间分辨泵浦探测检测手段，可以获取分子离子的动力学过程信息。
吕航[10]（2015）在《惰性气体原子以及双原子分子在飞秒强激光场中的里德堡态激发》文中认为随着现代科技的发展，超快激光与原子分子相互作用产生了许多新的强场物理过程，如高次谐波发射，阈上电离和非序列双电离等。其中强场下的中性里德堡态激发作为一个新的强场物理现象，不仅被认为是三步重散射模型的重要补充，而且是中性粒子有效加速的一种可能手段，近年来受到了大量理论和实验工作者的关注。尽管从2008年开始至今已有许多关于强场中里德堡态激发的研究被发表，仍然存在一些问题亟待进一步的深入研究予以解决。例如，强场中原子里德堡态激发的物理机制；里德堡态激发与其他强场物理过程的竞争关系；中性分子的里德堡态激发；各种激光参数（如激光波长，椭偏率，光强）的影响，以及原子和分子的里德堡态激发过程对比等。本论文中，我们使用脉冲电场电离里德堡态的方法结合飞行时间质谱，研究了不同原子和分子的里德堡态激发现象。通过测量强场电离和里德堡态激发的几率随激光参数（光强和椭偏率）的变化关系，并比较原子的里德堡态激发和非序列双电离，相同电离限的原子和分子的里德堡态激发过程，以及红外和紫外激光场下里德堡态激发过程的区别，讨论了原子和分子在红外和紫外激光场下的里德堡态激发机制，分析了里德堡态激发与其他强场物理过程的竞争关系。获得了以下主要的研究结果：1)测量了惰性气体原子（He，Ar，Xe）在800nm飞秒激光场中里德堡态激发的产量，及其随激光参数（光强，椭偏率）的变化关系，同时作为比较，实验中也测量了原子的非序列双电离过程。研究发现，里德堡态激发和非序列双电离呈现相似的现象，如随着原子序数的增加，其产率都增加，椭偏率依赖的程度随之减小；相比于非序列双电离，所有原子的里德堡态激发的产率较大，对激光椭偏率的依赖更弱。结合已有的研究报道和相关理论，我们分析并讨论了800nm强激光场中原子里德堡态激发的内在物理机制，即受挫的隧穿电离机制。2)首次在实验上观测到分子在飞秒激光场下的里德堡态激发现象。对比研究了双原子分子N2和O2与其同伴原子Ar和Xe里德堡态激发几率。研究发现，与强场电离类似，N2分子表现为与原子Ar类似的里德堡态激发几率，而与原子Xe相比，O2分子的里德堡态激发几率明显被抑制，且里德堡态激发的抑制比强场电离抑制更为明显。量子计算定性的重现了实验结果。分析表明，不同分子的轨道结构导致的出射电子角分布的不同是决定里德堡态激发几率的重要因素。3)研究了红外和紫外飞秒激光中NO的里德堡态激发现象。首次观测到了紫外飞秒强激光场中的里德堡态激发现象。实验发现NO*在800nm和400nm波长下对激光椭偏率的依赖不同，结合之前的实验结果和理论模型，认为NO分子在紫外光场中的里德堡态激发机制为多光子共振激发过程。
二、飞秒强激光场下分子的场致电离和库仑爆炸（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、飞秒强激光场下分子的场致电离和库仑爆炸（论文提纲范文）
（1）CS2分子在强激光场中的里德堡态激发及离子超快动力学（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 强场电离 |
| 1.3 飞秒强激光场中里德堡态激发 |
| 1.4 分子阳离子超快动力学 |
| 1.5 CS_2在强场中的研究现状及本文的主要工作 |
| 第二章 实验装置 |
| 2.1 实验装置及方法概述 |
| 2.2 飞秒激光器 |
| 2.3 飞行时间质谱 |
| 2.4 延迟的脉冲静电场电离 |
| 2.5 飞秒泵浦-探测强场电离-光碎片谱 |
| 第三章 CS_2在强激光场中的里德堡态激发 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 CS_2分子电离与激发的飞行时间质谱 |
| 3.3.2 CS_2母体的电离和里德堡态激发 |
| 3.3.3 CS_2分子中性碎片的里德堡态激发 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 CS_2分子的强场电离-光碎片谱研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（2）溴代化合物在飞秒光场中电离解离研究（论文提纲范文）
| 内容摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 原子分子的光电离研究 |
| 1.2.1 单光子电离 |
| 1.2.2 多光子电离 |
| 1.2.3 阈上电离 |
| 1.2.4 隧穿电离 |
| 1.2.5 越垒电离 |
| 1.2.6 多电子电离 |
| 1.2.7 增强电离 |
| 1.3 分子的光解离研究 |
| 1.3.1 解离路径 |
| 1.3.2 解离模式 |
| 1.3.3 库仑爆炸 |
| 1.4 论文的主要工作和创新点 |
| 第二章 研究技术和实验装置介绍 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 直流切片离子速度成像谱仪 |
| 2.2.1 飞秒激光系统 |
| 2.2.2 超声分子束进样系统 |
| 2.2.3 离子透镜系统 |
| 2.2.4 探测系统 |
| 2.2.5 系统校准 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 溴代环丙烷分子在飞秒光场中的电离和解离研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验结果和分析 |
| 3.2.1 一价母体离子的解离研究 |
| 3.2.2 高价母体离子的库仑爆炸 |
| 3.2.3 碎片离子的角度分布研究 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 二氟二溴甲烷分子在800nm和400nm飞秒光场中解离电离的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验结果和分析 |
| 4.2.1 800nm激光作用下电离解离研究 |
| 4.2.2 碎片离子的角度分布研究 |
| 4.2.3 400nm激光作用下电离解离研究 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 一溴二氯甲烷分子解离和库仑爆炸的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验结果与分析 |
| 5.2.1 一价母体离子的解离研究 |
| 5.2.2 碎片离子的角度分布研究 |
| 5.2.3 高价母体离子的库仑爆炸研究 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 溴碘分子多电子电离和库仑爆炸动力学研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验结果和讨论 |
| 6.2.1 母体分子的多光子电离解离研究 |
| 6.2.2 顺序双电离机制研究 |
| 6.2.3 母体分子的多电子电离研究 |
| 6.2.4 电荷非对称解离通道中电荷转移研究 |
| 6.3 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）飞秒激光场中OCS分子的里德堡态激发（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 实验部分 |
| 3 结果与讨论 |
| 4 结 论 |
（4）飞秒强激光场中碳氧化物分子的电离解离研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 强场中原子分子电离解离的研究进展 |
| 1.2.1 国外研究进展 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 基于国内外强场中分子电离解离的研究进展分析 |
| 1.3 本论文研究内容 |
| 第2章 分子在强场中电离解离的理论分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 强短脉冲激光场中分子电离机制的分析 |
| 2.3 强短脉冲激光场中分子解离机制的分析 |
| 2.4 强短脉冲激光场参数改变对分子强场电离解离行为的影响 |
| 2.4.1 激光强度对分子电离解离程度的理论分析 |
| 2.4.2 激光偏振方向和椭偏率对分子电离解离程度的理论分析 |
| 2.4.3 激光脉宽和中心波长对分子电离解离程度的理论分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 强场中分子电离解离的实验方案及谱峰标定 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验装置 |
| 3.2.1 飞秒激光系统 |
| 3.2.2 飞行时间电子能质谱仪（TOF） |
| 3.2.3 探测系统 |
| 3.3 实验系统的搭建 |
| 3.4 谱峰标定方法的探究及对空气飞行时间质谱的标定 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 飞秒激光场中CO_2分子的电离解离研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CO_2分子的飞行时间质谱图（TOFMS）的获取及谱峰标定 |
| 4.3 激光强度对CO_2分子的相关离子信号的影响 |
| 4.4 激光偏振方向对CO_2分子的相关离子信号的影响 |
| 4.5 激光椭偏率对CO_2分子的相关离子信号的影响 |
| 4.6 不同激光强度下偏振方向对CO_2相应离子信号的影响 |
| 4.7 CO_2分子电离解离过程中的库仑爆炸现象 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 飞秒激光场中CO分子的电离解离研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 CO分子的飞行时间质谱图（TOFMS）的获取及谱峰标定 |
| 5.3 激光强度对CO分子相关离子信号的影响 |
| 5.4 激光偏振方向对CO分子相关离子信号的影响 |
| 5.5 CO和CO_2在强场中电离过程的对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（6）三原子分子CO2在飞秒强激光场中的里德堡态激发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.0 原子的里德堡态激发 |
| 1.1 分子的里德堡态激发 |
| 1.2 不同的物理机制——紫外波段下的里德堡态激发 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第二章 实验装置与方法 |
| 2.1 飞秒激光和光路系统 |
| 2.2 真空系统 |
| 2.3 飞行时间质谱 |
| 2.4 数据采集系统 |
| 2.5 实验方法 |
| 第三章 CO_2分子及碎片在强场下的激发 |
| 3.1 序言 |
| 3.2 实验结果与讨论 |
| 3.2.1 三原子分子母体的里德堡态激发 |
| 3.2.2 中性碎片的形成机制 |
| 3.2.3 HOMO轨道对称性激发的影响 |
| 第四章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（7）N2分子在飞秒强激光场中的电离和解离研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 课题研究意义 |
| 1.2 强场电离解离国内国外研究进展 |
| 1.2.1 国外研究进展 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本论文研究内容 |
| 第2章 飞秒强激光场中分子电离和解离的理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 飞秒强激光场中分子的电离 |
| 2.2.1 多光子电离 |
| 2.2.2 隧穿电离 |
| 2.2.3 势垒抑制电离 |
| 2.3 飞秒激光场中分子的解离 |
| 2.3.1 多光子解离 |
| 2.3.2 场致解离 |
| 2.3.3 库仑爆炸模型 |
| 2.4 激光参数对分子电离解离的影响 |
| 2.4.1 激光强度参数的影响 |
| 2.4.2 激光偏振态的影响 |
| 2.5 本章小节 |
| 第3章 飞行时间质谱仪的结构和离子谱峰的标定 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 飞行时间质谱仪的结构 |
| 3.3 实验系统的搭建 |
| 3.4 离子质谱的标定 |
| 3.5 本章小节 |
| 第4章 飞秒强激光场中N2分子的电离解离研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 飞秒激光强度对电离解离的影响 |
| 4.3 飞秒激光偏振方向对电离解离的影响 |
| 4.4 库仑爆炸现象 |
| 4.5 本章小节 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）二硫化碳分子强场电离、双电离及核振动增强电离（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 引言 |
| §1.2 原子的强场电离 |
| 1.2.1 原子强场电离机制 |
| 1.2.2 隧穿电子重散射模型 |
| 1.2.3 原子强场非序列双电离 |
| §1.3 分子的强场电离 |
| 1.3.1 分子的抑制电离 |
| 1.3.2 准直分子和核外电子轨道对分子强场电离的影响 |
| 1.3.3 核运动对分子强场电离的影响 |
| 1.3.4 分子的非序列双电离 |
| §1.4 强场双电离理论方法 |
| §1.5 CS_2分子的强场电离研究现状及本论文结构 |
| 第二章 实验装置 |
| §2.1 激光及光路系统 |
| §2.2 飞行时间质谱仪及真空系统 |
| §2.3 温度可控的分子束系统 |
| 第三章 CS_2分子的强场双电离 |
| §3.1 引言 |
| §3.2 实验方法 |
| §3.3 两电子近似下的二维全经典系综模型 |
| §3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 CS_2~(2+)产率随激光强度的变化 |
| 3.4.2 CS_2~(2+)产率随激光椭偏率的变化 |
| 3.4.3 电子关联动量分布 |
| 3.4.4 电子随时间变化的能量分布及运动轨迹 |
| 3.4.5 CS_2分子双电离机制的讨论 |
| §3.5 本章小结 |
| 第四章 强场下CS_2分子的解离 |
| §4.1 引言 |
| §4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 CS_2分子飞行时间质谱 |
| 4.2.2 不同碎片离子的相对产率 |
| 4.2.3 离子碎片角分布 |
| §4.3 CS_2分子库仑爆炸过程中的准直效应及构型变化 |
| §4.4 本章小结 |
| 第五章 核运动CS_2分子的强场电离 |
| §5.1 引言 |
| §5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 CS_2分子的初始振动布居 |
| 5.2.2 数据处理 |
| 5.2.3 不同初始振动布居的CS_2强场电离 |
| §5.3 讨论 |
| §5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 博士期间发表的论文 |
| 致谢 |
（9）不同结构多原子分子在飞秒强激光场中的电离解离过程（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1. 引言 |
| 1.2. 超快时间动力学 |
| 1.3. 强激光场中的电离 |
| 1.3.1. 原子强场电离 |
| 1.3.2. 分子强场电离 |
| 1.4. 多原子分子的强场电离解离 |
| 1.5. 本文结构 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1. 飞秒激光系统 |
| 2.2. 飞行时间质谱系统 |
| 2.3. 实验光路及光强校准 |
| 第三章 线性三原子分子CO_2, CS_2, OCS的电离解离研究 |
| 3.1. 引言 |
| 3.2. 飞秒激光场中线性三原子分子CO_2, CS_2, OCS的电离解离 |
| 3.3. 强激光场中椭偏率依赖的二氧化碳分子的电离/解离 |
| 3.4. 本章小结 |
| 第四章 芳香族分子苯、甲苯和氯苯在红外和紫外激光场下的电离解离过程 |
| 4.1. 引言 |
| 4.2. 结果和讨论 |
| 4.2.1. 强场电离的碎片化程度 |
| 4.2.2. 电离饱和光强 |
| 4.2.3. 苯分子的不同离子产率的光强依赖 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 强场中环戊酮的电离解离及离子态的超快动力学 |
| 5.1. 引言 |
| 5.2. 实验方法 |
| 5.3. 结果与讨论 |
| 5.4. 本章小结 |
| 第六章 结论和展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间发表的论文 |
| 致谢 |
（10）惰性气体原子以及双原子分子在飞秒强激光场中的里德堡态激发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 强场电离 |
| 1.1.1 多光子电离 |
| 1.1.2 隧穿电离 |
| 1.1.3 越垒电离 |
| 1.2 三步重散射模型 |
| 1.2.1 高次谐波发射（HHG） |
| 1.2.2 阈上电离（ATI） |
| 1.2.3 非序列双电离（NSDI） |
| 1.3 强激光场中的里德堡态激发 |
| 1.3.1 研究现状 |
| 1.3.2 本文的主要工作概述 |
| 第二章 实验方法和装置 |
| 2.1 飞秒激光和光路系统 |
| 2.2 真空系统 |
| 2.3 飞行时间质谱 |
| 第三章 惰性气体的里德堡态激发 |
| 3.1 序言 |
| 3.2 实验结果及讨论 |
| 3.2.1 强激光场中原子中性里德堡态激发的产率 |
| 3.2.2 里德堡态产率对激光椭偏率的依赖 |
| 3.2.3 强激光场中原子里德堡态激发与 NSDI 的进一步讨论 |
| 3.2.4 中性原子在飞秒激光场中的加速 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 强激光场中双原子分子里德堡态激发的抑制 |
| 4.1 序言 |
| 4.2 实验结果与讨论 |
| 4.2.1 强场中 N2和 O2分子的里德堡态激发 |
| 4.2.2 强场中里德堡态激发机制 |
| 4.2.3 分子里德堡态激发的抑制 |
| 4.2.4 强场中分子碎片的里德堡态激发 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 不同波长下的里德堡态激发 |
| 5.1 序言 |
| 5.2 实验结果与讨论 |
| 5.2.1 红外和紫外强激光场下里德堡态激发的几率 |
| 5.2.2 红外和紫外激光场下 NO 里德堡态激发机制 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 博士期间发表的论文 |
| 致谢 |
四、飞秒强激光场下分子的场致电离和库仑爆炸（论文参考文献）
- [1]CS2分子在强激光场中的里德堡态激发及离子超快动力学[D]. 王宇. 吉林大学, 2021(01)
- [2]溴代化合物在飞秒光场中电离解离研究[D]. 刘博通. 华东师范大学, 2021(12)
- [3]飞秒激光场中OCS分子的里德堡态激发[J]. 吕航,张世文,王瑞,孙添,刘洋,徐海峰. 原子与分子物理学报, 2020(06)
- [4]飞秒强激光场中碳氧化物分子的电离解离研究[D]. 于洪洋. 哈尔滨工业大学, 2017(02)
- [5]飞秒激光驱动的分子库仑爆炸研究[J]. 樊亚萌,吴成印. 中国科学:物理学 力学 天文学, 2017(03)
- [6]三原子分子CO2在飞秒强激光场中的里德堡态激发[D]. 张琦. 吉林大学, 2016(09)
- [7]N2分子在飞秒强激光场中的电离和解离研究[D]. 杨宇亮. 哈尔滨工业大学, 2016(02)
- [8]二硫化碳分子强场电离、双电离及核振动增强电离[D]. 左万龙. 吉林大学, 2016(08)
- [9]不同结构多原子分子在飞秒强激光场中的电离解离过程[D]. 张军峰. 吉林大学, 2015(08)
- [10]惰性气体原子以及双原子分子在飞秒强激光场中的里德堡态激发[D]. 吕航. 吉林大学, 2015(08)