双色激光场辅助正电子电离氢原子

摘要

本文采用二级玻恩近似研究双色激光场辅助正电子对氢原子的碰撞电离。在中高等入射能量下计算了三重微分截面对双色场相关参数的依赖关系并与单色场的数据做了比较。论文分为四章：
　　 第一章给出了无场情况下单电离过程((e，2e)反应)的动力学相关理论。介绍了玻恩近似对散射矩阵进行展开的方法。得到了无场情况时一级玻恩近似下(e，2e)反应的计算公式和二级玻恩近似下(e，2e)反应的计算公式。
　　 第二章把双色场看成由其基频ω和倍频2ω两部分组成的经典辐射场。通过求解含时薛定谔方程，利用平均激发能近似、闭合近似以及软光子近似推导了双色场中速度规范下原子缀饰态波函数和双色激光场中正电子Volkov波函数。
　　 第三章入射和出射的正电子由Volkov波函数描述。出射的慢电子连续态由Coulomb-Volkov波函数描述。氢原子的初态由激光场缀饰态波函数的电场一阶描述。在一级玻恩近似下推导了双色激光场辅助的正电子与氢原子碰撞电离的三重微分截面公式，并对三重微分截面进行了数值计算。对比展示了碰撞系统在单色场中引入其倍频2ω后交换不同光子数时三重微分截面出现的新变化以及与双色激光场的相干相位φ之间的关系。
　　 第四章在二级玻恩近似下，讨论双色激光场辅助的正电子与氢原子的碰撞电离。本章对比了双色场中多光子过程在二级Born近似和一级Born近似下的三重微分截面，展示了它们对激光场相干相位φ的依赖。研究了不同入射能量以及不同的激光场频率下的三重微分截面。数值结果表明：二级玻恩近似的碰撞截面对双色场相干相位φ的变化非常敏感并和一级玻恩近似趋势一致。在激光高频或者入射粒子低能的条件下，使用二级Born近似来描述双色场辅助的正电子电离氢原子的多光子过程是非常必要的。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章(e,2e)反应理论基础

1.1引言

1.2(e,2e)反应的形式

1.3(e,2e)反应一级玻恩近似

1.4(e,2e)反应二级玻恩近似

1.5总结

第2章双色激光场中的波函数

2.1引言

2.2缀饰态

2.3双色激光场中正电子Volkov波函数

第3章激光辅助正电子电离氢原子的一级玻恩近似

3.1引言

3.2理论计算

3.3数值结果

3.4小结

第4章激光辅助正电子电离氢原子的二级玻恩近似

4.1引言

4.2理论计算

4.3数值结果

4.4小结

附录 二级玻恩近似下计算碰撞截面的Mathematic程序

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的研究成果