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分子氮强场电离与碎裂中的电子态人口动力学

原子物理 2024-09-12 v1 化学物理

摘要

空气中由激光纤维化引发的单个离子化N2+_2^+分子的空气激光作用正在受到密切调查,负责机制目前高度存在争议。我们使用超快氮K边谱学来跟踪N2_2与800 nm超短激光脉冲相互作用后的强场电离和碎裂动力学。通过使用由极高阶谐波生成的探测脉冲,我们观察到N2+_2^+电子基态X2Σg+^2\Sigma_{g}^{+}、第一激发态A2Πu和第二激发态B^2\Pi_u和第二激发态B^2\Sigma^+_u的跃迁在万分之一秒级时间尺度上形成,从而我们可以定量确定N2+_2^+电子态人口分布动力学。我们的结果显示A2Πu态的人口异常低,X^2\Pi_u态的人口异常低,X^2\Sigma_{g}^{+}B和B^2\Sigma^+_u态的人口几乎相等。此外,我们观察到N2+_2^+向N和N^+的碎裂,发生在几个十纳秒的时间尺度上,我们将其分配给等离子体中显著的碰撞动力学,导致N的碎裂,发生在几个十纳秒的时间尺度上,我们将其分配给等离子体中显著的碰撞动力学,导致N_2^+$的解离激发。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.06757,
  title  = {Electronic State Population Dynamics upon Ultrafast Strong Field Ionization and Fragmentation of Molecular Nitrogen},
  author = {Carlo Kleine and Marc-Oliver Winghart and Zhuang-Yan Zhang and Maria Richter and Maria Ekimova and Sebastian Eckert and Marc J. J. Vrakking and Erik T. J. Nibbering and Arnaud Rouzee and Edward R. Grant},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.06757},
  year   = {2024}
}