一維團(tuán)簇模型的強(qiáng)光電離研究.pdf

1、一維團(tuán)簇模型的強(qiáng)光電離研究S t u d i e so n I n t e n s e —l i g h tP h o t o i o n i z a t i o n o f1 D C l u s t e rM o d e l碩士學(xué)位論文學(xué)科專業(yè)：光電子技術(shù)研究生：李峰指導(dǎo)教師：張貴忠教授天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院二零零八年五月A B S T R A C TA t o m i c ，m o l e c u l a ra n do

2、p t i c a lp h y s i c s ( A M O ) i sa l li m p o r t a n tr e s e a r c hf i l e do ff u n d a m e n t a l p h y s i c s ．W i t h t h e r a p i d d e v e l o p m e n t o f u l t r a f a s t t e c h n o l o g y , t h ei

3、 n t e r a c t i o no f i n t e n s el a s e r w i t hm a t t e rb e c o m e s a t o p i co f g r e a ts c i e n t i f i ci n t e r e s t ．A sc l u s t e ri s a ni n t e r m e d i a t es t a t e b e t w e e n m o l e c u

4、 l e a n d b u l ks o l i d ，t h e i n t e r a c t i o no fi n t e n s el a s e r w i t hc l u s t e r sn o t o n l y p l a y sa n i m p o r t a n t r o l ei nm a n y f i e l d so f s c i e n t i f i cr e s e a r c hb u

5、ta l s oh a ss o m ep o t e n t i a l a p p l i c a t i o n s ，i na r e a ss u c ha s u l t r a s h o r t X —r a yr a d i a t i o n , g e n e r a t i o no f h i g h —e n e r g ye l e c t r o n sa n d i o n s ，l a s e r -

6、 i n d u c e dn u c l e a rf u s i o n ，e t c ．A m o n g a l lt h ee f f e c t s p r o d u c e db yl a s e r - c l u s t e ri n t e r a c t i o n , p h o t o i o n i z a t i o n i sa ne x t e n s i v e l y —s t u d i e d

7、t o p i c ．T h i st h e s i sf o c u s e s o nn u m e r i c a ls i m u l a t i o no f p h o t o i o n i z a i t o no f l i n e a rr a r eg a sa t o m i cc h a i n c l u s t e r ss u b j e c t e dt oi n t e n s el a s e r

8、f i e l d ．T h ec o n t e n t a l s oi n v o l v e ss t u d i e so n p h o t o i o n i z a t i o no f 1D f u l l —d y n a m i cH E + m o d e l ，a s w e l la sd e s i g n o f T i m e - o f - F l i g h tM a s s S p e c t r

9、 o m e t r y ( T O F - M S ) e x p e r i m e n t a l s e t u p ．T h et h e s i sm a i n l y i n c l u d e s ：( 1 ) P h o t o i o n i z a i t o no f1D s e m i - c l a s s i c a l f u l l - d y n a m i cH 2 + m o d e l ：w

10、ee s t a b l i s h e da1Ds e m i —c l a s s i c a l f u l l y - d y n a m i cH 2 + m o d e lb yt r e a t i n g t h ep r o t o n sa s c l a s s i c a lp a r t i c l e sa n dt h ee l e c t r o naq u a n t u mn i l e ．T h e

11、i o n i z a t i o np r o c e s si s a n a l y z e db yn u m e r i c a l l ys o l v i n gt h e t i m e - d e p e n d e n tS c h r S d i n g e r E q u a t i o n ( T D S E ) ．A m e t h o df o ri n s t a n t a n e o u s l y

12、c a l c u l a t i n ga b s o l u t ea n dn o r m a l i z e d p h o t o i o n i z a t i o n r a t e i sp r o p o s e d ，b a s e d o nw h i c h t h e c h a r g er e s o n a n c ee n h a n c e d i o n i z a t i o n ( C R E

13、I ) e f f e c ti so b s e r v e d a n d s t u d i e d w i t h t h e o r e t i c a l e x p l a n a t i o n s ．( 2 ) G r o u n d s t a t eo f l i n e a rH e n ( n = 2 ，3 ，5 ，7 ) c l u s t e r s ：F u n d a m e n t a lt h e

14、o r i e so f q u a n t u mc h e m i s t r y , a bi n i t i op r i n c i p l e ，a n dd e n s i t y - f u n c t i o n a lt h e o r y ( D F T ) i si n t r o d u c e d ．B a s e d o n t h e s e t h e o r i e s ，w e o p t i m

15、i z e dt h e s t r u c t u r e s o fH e nc l u s t e r s u s i n ga p p r o p r i a t e s e t so f b a s i s ．W e a l s oc a l c u l a t e dt h e m o l e c u l a ro r b i t s ( M O ) a n d c h a r g ed e n s i t yd i s t

16、 r i b u t i o no f g r o u n ds t a t e so f a l li n v o l v e d c l u s t e r s ．e a c hw i t has e r i e s o fd i f f e r e n t i n t e r n u c l e a rd i s t a n c e s ，e m p l o y i n gt h es e l G c o n s i s t e

17、n c e f i e l dt h e o r y ．W et h e n c o n s t r u c t e dt h en u m e r i c a l s o l u t i o no ft h e g r o u n d s t a t ew a v e f u n c t i 6 n sb yp r o c e s s i n gt h e o b t a i n e d d a t aa c c o r d i n

18、g t ot h e p r i n c i p l e so f q u a n t u mc h e m i s t r y ．( 3 ) P h o t o i o n i z a t i o n o f H e n c l u s t e r s i n i n t e n s e l a s e r f i e l d ：t h e m o l e c u l a ro r b i t sw a v e f u n c t i

19、 o n so f t h ec l u s t e r sw a s f i r s t l ys i m p l i f i e d t oo l l e d i m e n s i o n a n d t h e g r i dr a n g e f o r n u m e r i c a l s i m u l a t i o n w a se x t e n d e d ．U s i n g t h e s i m p l i