多光子电离几率理论的研究 (1)

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1、ClassifiedIndex：××××U．D．C：X××XDissertationfortheMasterDegreeinScienceTheoreticalResearchonProbabilityofMultiphotonIonizationCandidate：Supervisor：Sch001．DateofDefence：LiMeng-junProf．ZhangGui—yinSchoolofMathematicsandPhysicsMarch，2013Degree．．Conferring．-Institution：Nort

2、hChinaElectricPowerUniversity燮华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《多光子电离几率的理论研究》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除己注明部分外不包含他人己发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：专岁屋日期：锣1弓年5月f／日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《多光子电离几率的理论研究》系本人在华北电力大学攻

3、读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于(请在以上相应方框内打“√”)：保密口，在年解密后适用本授权书不保密∥作者签名：导师签名：妥孳最搬％良日期：卯13年3月f7日日期：矽l，年3月lJ日华北电力大学硕士学位论文摘

4、要本文以光与物质相互作用的速率方程理论和密度矩阵方程理论为出发点，推求出共振增强多光子电离(REMPI)过程中电离几率的解析表达式，以此为基础，应用MATLAB软件数值模拟了光电离几率随激光参量和物质系统特征参数的变化关系。在速率方程理论中发现：电离几率随光强的增加而增大，最后达到饱和值1，之后继续增大光强，电离几率则出现振荡现象，把该现象的出现归因于物质系统能级在强场中的劈裂，劈裂能级之间的量子相干效应使得电离几率出现大于l的振荡现象；随脉冲宽度的增加，延长了激光和系统的相互作用时间，电离几率都是从零丌始逐渐增大直至饱和值1，不

5、同激光强度下电离几率达到饱和时所需的脉冲宽度值不同；研究还发现，自发辐射寿命和碰撞弛豫系数对电离几率的影响很小，实际应用中可忽略。由密度矩阵方程理论发现：激光频率失谐量越小，电离几率越大，失谐量为零时，电离几率达到最大值；电离几率随纵向、横向弛豫速率的增加而减小，但随纵向弛豫速率的增加近似以线性规律减小，随横向弛豫速率的增加，电离几率的减小呈现非线性的特征。本文的研究成果可对多光子电离技术的实际应用提供理论指导。关键词：多光子电离几率；速率方程；密度矩阵；激光参量；自发辐射；碰撞弛豫华北电力人学硕士学位论文AbstractThea

6、nalyticexpressionsofionizationprobabilityintheprocessofREMPIhavebeendeducedfromthetheoriesofrateequationanddensitymatrixequation．Basedontheexpressions，thevariationoftheionizationprobabilityasafunctionoflaserparameters、spontaneousradiationlifetimeandcollisionrelaxation

7、ratehavebeennumericallysimulatedbyMATLABsoftware．Fromthetheoryofrateequation，itisfoundthattheionizationprobabilityincreaseswithlaserintensityuntilgetstothesaturationvalue-1．Ifthelaserintensitykeepsongrowing，theionizationprobabilitywilloscillatearoundthesaturationvalue

8、．Weattributethisphenomenontotheenergylevelsplittingoftheparticleinstronglaserfield．Thequantumcoherencebetweenthesplitenergyl