重碰撞诱导的$^{229}$Th核激发

此前我们提出了一种利用激光驱动电子重碰撞激发$^{229}$Th核的新方法[W. Wang et al., Phys. Rev. Lett. 127, 052501 (2021)]。本文旨在阐述该方法，进一步解释理论细节并给出扩展的新结果。该方法也通过采用Tkalya最近计算的电子激发截面得以改进[E. V. Tkalya, Phys. Rev. Lett. 124, 242501 (2020)]。新的截面由Dirac扭曲波计算获得，而非我们之前使用的Dirac平面波计算。扭曲波截面比平面波结果高5到6个数量级。更新激发截面后，计算得到每个原子核每次（飞秒）激光脉冲由电子重碰撞导致$^{229}$Th同质异能态激发的概率约为$10^{-12}$。计算并讨论了激发概率对各种激光参数的依赖关系，包括激光强度、激光波长和激光脉冲持续时间。