RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 10, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2004

 / 

Сентябрь

←  →

Обзоры актуальных проблем


Туннельная и многофотонная ионизация атомов и ионов в сильном лазерном поле (теория Келдыша)


Государственный научный центр Российской Федерации «Институт теоретической и экспериментальной физики им. А.И. Алиханова», ул. Б. Черемушкинская 25, Москва, 117259, Российская Федерация

В основе теоретического описания процесса нелинейной фотоионизации атомов и ионов под действием сильного лазерного излучения лежит теория Келдыша, предложенная в 1964 г. В статье дан обзор этой теории и ее современного развития. Рассмотрены энергетическое и угловое распределения фотоэлектронов в случае линейной, циркулярной и эллиптической поляризации лазерного излучения, скорость ионизации атомных состояний в монохроматической электромагнитной волне и под действием ультракороткого лазерного импульса различной формы, импульсные и угловые спектры фотоэлектронов в этих случаях. Обсуждаются предельные случаи туннельной (γ " 1) и многофотонной (γ " 1) ионизации, где γ — параметр адиабатичности, или параметр Келдыша. Вычислена вероятность надбарьерной ионизации атомов водорода в низкочастотном лазерном поле. Обсуждается влияние сильного магнитного поля на вероятность ионизации. Рассмотрен процесс лоренцевой ионизации, возникающей при движении атомов и ионов в постоянном магнитном поле. Описаны свойства точно решаемой модели: ионизация s-уровня, связанного силами нулевого радиуса действия, в поле циркулярно поляризованной электромагнитной волны. На этом примере обсуждается метод регуляризации Зельдовича в теории квазистационарных состояний. Проведено сравнение теории Келдыша с экспериментом. Кратко обсуждается релятивистская теория ионизации, применимая в тех случаях, когда энергия связи атомного уровня сравнима с массой покоя электрона (многозарядные ионы) и подбарьерное движение электрона нельзя уже считать нерелятивистским. Рассмотрен аналогичный процесс рождения электрон-позитронных пар из вакуума полем мощных оптических или рентгеновских лазеров (эффект Швингера). В расчетах используется метод мнимого времени, дающий удобный и физически наглядный способ вычисления вероятности туннелирования частиц через переменные во времени барьеры. В приложениях обсуждаются свойства асимптотических коэффициентов атомной волновой функции, разложения для функции Келдыша и так называемая "теория ADK’.

Текст pdf (728 Кб)
English fulltext is available at DOI: 10.1070/PU2004v047n09ABEH001812
PACS: 12.20.Ds, 32.80.−t, 42.50.Hz (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0174.200409a.0921
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2004/9/a/
000226203600001
2004PhyU...47..855P
Цитата: Попов В С "Туннельная и многофотонная ионизация атомов и ионов в сильном лазерном поле (теория Келдыша)" УФН 174 921–951 (2004)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Popov V S “Tunnel and multiphoton ionization of atoms and ions in a strong laser field (Keldysh theory)” Phys. Usp. 47 855–885 (2004); DOI: 10.1070/PU2004v047n09ABEH001812

Список литературы (157) Статьи, ссылающиеся на эту (473) Похожие статьи (20) ↓

  1. Б.М. Карнаков, В.Д. Мур и др. «Современное развитие теории нелинейной ионизации атомов и ионов» УФН 185 3–34 (2015)
  2. Н.Б. Делоне, В.П. Крайнов «Туннельная и надбарьерная ионизация атомов и ионов в поле лазерного излучения» УФН 168 531–549 (1998)
  3. А.В. Коржиманов, А.А. Гоносков и др. «Горизонты петаваттных лазерных комплексов» УФН 181 9–32 (2011)
  4. С.В. Буланов, Т.Ж. Есиркепов и др. «Релятивистские зеркала в плазме — новые результаты и перспективы» УФН 183 449–486 (2013)
  5. Я.Б. Зельдович, В.С. Попов «Электронная структура сверхтяжелых атомов» УФН 105 403–440 (1971)
  6. Я.Б. Зельдович «Взаимодействие свободных электронов с электромагнитным излучением» УФН 115 161–197 (1975)
  7. А.М. Желтиков «Да будет белый свет: генерация суперконтинуума сверхкороткими лазерными импульсами» УФН 176 623–649 (2006)
  8. Н.Б. Делоне, В.П. Крайнов «Динамический штарковский сдвиг атомных уровней» УФН 169 753–772 (1999)
  9. Н.Б. Делоне «Многофотонная ионизация атомов» УФН 115 361–401 (1975)
  10. В.В. Стрелков, В.Т. Платоненко и др. «Аттосекундные электромагнитные импульсы: генерация, измерение и применение. Генерация высоких гармоник интенсивного лазерного излучения для получения аттосекундных импульсов» УФН 186 449–470 (2016)
  11. С.В. Попруженко, А.М. Федотов «Динамика и излучение заряженных частиц в лазерных полях экстремальной интенсивности» УФН 193 491–527 (2023)
  12. С.В. Буланов, Я.Я. Вилкенс и др. «Лазерное ускорение ионов для адронной терапии» УФН 184 1265–1298 (2014)
  13. И.Н. Косарев «Кинетическая теория плазмы и газа. Взаимодействие мощных лазерных импульсов с плазмой» УФН 176 1267–1281 (2006)
  14. М.Ю. Рябикин, М.Ю. Емелин, В.В. Стрелков «Аттосекундные электромагнитные импульсы: генерация, измерение и применение. Аттосекундная метрология и спектроскопия» УФН 193 382–405 (2023)
  15. Н.Б. Делоне, В.П. Крайнов «Стабилизация атома в поле лазерного излучения» УФН 165 1295–1321 (1995)
  16. Р.А. Ганеев «Современные тенденции в области генерации высших гармоник при лазерной абляции различных поверхностей» УФН 183 815–847 (2013)
  17. А.М. Дыхне, Г.Л. Юдин ««Встряхивание» квантовой системы и характер стимулированных им переходов» УФН 125 377–407 (1978)
  18. Ф.В. Бункин, А.Е. Казаков, М.В. Федоров «Взаимодействие интенсивного оптического излучения со свободными электронами (нерелятивистский случай)» УФН 107 559–593 (1972)
  19. Л.В. Доронина-Амитонова, И.В. Федотов и др. «Нейрофотоника: оптические методы исследования и управления мозгом» УФН 185 371–392 (2015)
  20. П.Л. Капица «Маятник с вибрирующим подвесом» УФН 44 7–20 (1951)

Список формируется автоматически.
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение