氦在 394nm 处的多光子双电离——一项全微分实验

我们报道了关于氦在波长为 394\,nm、强度为 $3.5-5.7\times10^{14}\,W/cm^2$ 的激光脉冲下的强场双电离的运动学完全实验。我们的实验达到了此前仅单光子双电离所达到的最完备细节水平。我们给出了多积分层次上可观测量的概览,从双电离与单电离之比、单个电子与离子动量分布,到联合动量与能量分布,再到展示关联角动量分布的全微分截面。在所研究的强度范围内,双电离与单电离之比从 $2\times 10^{-4}$ 变化到 $1.5\times 10^{-3}$。我们发现 $\rm{He}^{2+}$ 离子的动量分布与关联双电子动量分布有显著变化。仅在最高强度下两电子向同一方向发射,而在最低强度下背对背发射占主导。电子的联合能量分布显示出源于光子场能量量子化的离散结构,这使我们能计数吸收的光子数从而获知末态的宇称。我们发现单个电子的能量呈现峰结构,表明从场吸收的总能量存在量子化分配。两电子的联合角动量分布显示出两电子沿极化轴的高度定向发射以及电子排斥的清晰印记。它们随电子间能量分配而强烈变化。双电离中选择定则的方面(在所给数据集中亦可见)已是先前一篇文献的主题 [1]。