同位素分子对高次谐波产率的影响
高次谐波-百度百科
高次谐波（high order harmonic component）对于任意一复合周期振动函数Y（T）按傅氏级数分解表示为：第一项称均值或直流分量，第二项为基波或基本振动，第三项称二次谐波，依次类推或把二次谐波以后的统称为高次谐波。
危害与一般无线电电磁干扰一样，变频器产生的高次谐波通过传导、电磁辐射和感应耦合三种方式对电源及邻近用电设备产生谐波污染。
传导是指高次谐波按着各自的阻抗分流到电源系统和并联的负载，对并联的电气设备产生干扰，感应耦合是指在传导的过程中，与变频器输出线平行敷设的导线又会产生电磁耦合形成感应干扰，电磁辐射是指变频器输出端的高次谐波还会产生辐射作用，对邻近的无线电及电子设备产生干扰。
高次谐波的危害具体表现在以下几个方面：①变压器电流和电压谐波将增加变压器铜损和铁损，结果使变压器温度上升，影响绝缘能力，造成容量裕度减小。
谐波还能产生共振及噪声。
②感应电动机电流和电压谐波同样使电动机铜损和铁损增加，温度升。
同时谐波电流会改变电磁转距，产生振动力矩，使电动机发生周期性转速变动，影响输出效率，并发出噪声。
③电力电容器当高次谐波产生时，由于频率增大，电容器阻抗瞬间减小，涌人大量电流，因而导致过热、甚至损坏电容器，还有可能发生共振，产生振动和噪声。
④开关设备由于谐波电流使开关设备在起动瞬间产生很高的电流变化率，使暂态恢复峰值电压增大，破坏绝缘，还会引起开关跳脱、引起误动作。
⑤保护电器电流中含有的谐波会产生额外转距，改变电器动作特性，引起误动作，甚至改变其操作特性，或烧毁线圈。
⑥计量仪表计量仪表因为谐波会造成感应盘产生额外转距，引起误差，降低精度，甚至烧毁线圈。
⑦电力电子设备电力电子设备通常靠精确电源零交叉原理或电压波形的形态来控制和操作，若电压有谐波成分时，零交叉移动、波形改变、以致造成许多误动作。
⑧其它高次谐波还会对电脑、通信、设备电视及音响设备、载波遥控设备等产生干扰，使通信中断，产生杂讯，甚至发生误动作，另外还会对照明设备产生影响。
等离子体高次谐波
等离子体高次谐波
等离子体高次谐波是指通过光的强场作用下，等离子体发射出的高频光学辐射。
这种谐波现象是在极强激光和物质相互作用的时候发生的，也是光学和等离子体物理研究中的一个重要领域。
高次谐波产生的基本原理是激光脉冲在等离子体中产生极短的、高频的荷质比振动，这种振动产生了高频的电流，从而导致等离子体中电子的加速和辐射出高频光的现象。
此外，等离子体的压缩效应、非线性相位偏移等也会对高次谐波的产生产生影响。
高次谐波的产生需要极强的光脉冲能量，这个能量的阈值级别大约是10^14-10^15瓦特/平方厘米。
产生的谐波波长通常在几纳米到几十纳米之间，是可见光和紫外光的高频率光学辐射。
等离子体高次谐波具有很多重要的应用，包括：
1. 掷光谱学：由于高次谐波的强烈非线性特性，可以在等离子体中进行原子和分子的非常精细的光谱分析，快速获得高分辨率的光谱数据。
2. 材料加工：由于高次谐波的非常短的波长和脉冲宽度，可以用于微加工和改变材料表面的特性。
这种特性也被用于激光微细加工、淀粉体成像等领域。
3. 生物医学和医疗：等离子体高次谐波也有应用于生物医学和医疗领域。
例如，可以用来研究蛋白质的结构和动力学等生物学领域问题，同时也可以用来进行激光角膜手术等医疗行为。
总之，等离子体高次谐波是一种重要而有潜力的光学现象，将继续在多个领域发挥广泛的应用和推广。
二次谐波转换输出效率的影响因素分析
二次谐波转换输出效率的影响因素分析摘要：强度较弱的光场（如普通光源的光场）在与物质进行交换时，物质对光场仅呈现线性响应，即人们所熟悉的线性光学；自本世纪60年代激光出现后，体现出物质对光场的非线性效应，在对它的唯像描述中，将非线性光学介质中感应极化强度P展开为外光场E的幂级数形式，即P=χ（1） E+χ（2）E2+χ（3）E3+……..式中χ（1）为线性电极化率；χ（2）为二次线性电极化率；χ（3）为三次线性电极化率。
本文将主要通过理论计算分析二次谐波转换输出效率的影响因素。
关键词：非线性光学二次谐波转换电极化率耦合波方程光倍频有效非线性系数相位匹配一、引言自从激光问世以来，非线性光学频率变换就一直是这一领域的研究热点之一，因为它不仅具有重要的学术意义，而且具有重要的应用价值，近年来这一领域又不少的重要突破，其主要表现是一批新型优质非线性光学和激光晶体的发明，以及使用这些晶体的非线性光学频率变换的飞速发展。
各种倍频激光器产品化和广泛应用被认为是具有代表性的例子。
倍频在大气污染遥测、光谱研究、光化学和同位素分离等研究中都有重大贡献，因此，对影响倍频输出转换效率的因素进行分析，具有重要的实用意义。
本文主要从理论分析、数学推导等几个角度，对影响倍频转换效率的因素进行了分析。
二、倍频的理论基础2.1非线性光学基础强度较弱的光场（如普通光源的光场）与物质相互作用时，物质对光场仅呈现线性响应，即人们所熟悉的线性光学；用线性极化强度矢量P=()01ε E 描述这种相互作用（()1χ为线性电极化率）。
此时，产生的各种光学现象，如折射、散射、吸收等与光场成线性关系；而表征物质光学性质的许多特征参量，如折射率、吸收系数、散射截面等可看成是与光场强度无关的常量。
描述光波在物质中的传播及光波与物质相互作用的宏观麦克斯韦方程组也是一组线性微分方程组，即只含光场强度矢量的一次方项。
据此推断并为实验证实，单一频率的光波在非吸收的透明介质中传播是频率不变；光的叠加原理及光传播互不干扰性成立。
一级同位素效应
一级同位素效应 一级同位素效应是指一个分子中含有同位素（同种元素中不同质的原子）时，同位素的存在对分子物理、化学性质以及反应过程的影响。在分子中，同位素会影响键长、极性、振动频率、光谱性质等因素，进而影响分子的反应速率、亲和性和稳定性。
不同原子核的同种元素具有相同数量的质子，而质量数不同，因此其原子核中原子质量不同。由于同位素的存在，分子的物理、化学性质以及反应机理会发生改变。
在化学反应中，同位素的存在会降低反应活性，使反应速率变慢。这是因为具有更重同位素的分子需要更大的能量来激发振动，使键断裂。因此，具有同位素的分子在反应动力学上的反应速率常常与没有同位素的分子不同，这就是一级同位素效应。
一级同位素效应有许多应用，如在地球科学中可以利用同位素的分布来研究物质的来源，分析①不同区域的地质过程和地球化学循环②检测大气、地下水、海洋中污染物质的来源、移动和消失等问题。例如，利用碳的一级同位素效应可以研究生物化学过程，如光合作用、呼吸和分解作用等，还可用于确定有机物体系的年龄。利用锆的一级同位素效应，可以研究岩石年龄、岩浆活动及地壳演化等问题。
在生命科学中，一级同位素效应也发挥了重要作用。例如，利用氢的一级同位素效应可以提供有关生物过程的重要信息，如生化代谢、蛋白质合成和酶催化反应等。在医学和生态学中，氧和碳的一级同位素效应可以用于跟踪化合物和物质的流动和代谢，从而了解某些疾病和环境问题的成因和演化。
虽然一级同位素效应在许多领域都有广泛的应用，但其解释却需要具有高度的数学和物理知识，以及对化学反应动力学的深刻理解。因此，它虽然是一种看似简单的现象，但却具有相当复杂的内涵和深远的学术意义。
强场原子分子高次谐波的椭偏依赖研究
强场原子分子高次谐波的椭偏依赖研究近年来，随着光学技术的发展，近场强场超过0.1V/nm高层次谐波（HHG）技术被大量应用于原子或分子中，为原子和分子的高精度测量提供了一种有效的方法。
研究发现强场中原子和分子的几何结构是激发它们产生激光谐波的一个重要因素，并且这种几何结构的改变，对HHG有重要的影响。
因此，强场原子分子高次谐波的椭偏依赖性研究受到了许多研究者的关注。
强场原子分子高次谐波的椭偏依赖性是指原子或分子在同一角度范围内，不同强度和不同谐波频率的强场激发下，谐波发射的能级分布、振幅等的椭偏变化。
椭偏对粒子特性有重要的影响，包括能量谱、稳定性等。
强场原子分子椭偏变化的机理尚不清楚，但是一般认为这种变化主要是由原子和分子结构中几何效应所决定。
即结构引起的关于位置的改变，可能会影响激子能量相位和极化特性，从而影响到椭偏变化。
因此，研究者提出了几何效应对椭偏的影响模型，并研究了它们产生的电磁场的影响。
强场原子分子椭偏变化的研究有助于我们深入了解原子和分子结构，从而改进模拟研究和应用，有助于提高精度和降低成本。
例如，研究发现几何变化会影响到原子氧谐波发射频率，从而可以改变椭偏，从而有助于提高气体检测仪的灵敏度。
近年来，许多研究工作都在强场原子分子椭偏依赖性的研究上开展，取得了许多突破性进展。
主要有以下几个方面：1.究了几何结构参数与激发谐波发射的椭偏关系。
研究者根据不同的原子或分子结构参数，对高次谐波结构椭偏依赖轨道特性进行了详细的分析，发现了这些参数对激发谐波发射的椭偏影响。
2.究了极化特性和激发谐波发射的椭偏依赖性。
研究者结合理论和实验室实验，研究了粒子极化性质和激发谐波发射的椭偏依赖性，发现其存在显著的椭偏依赖关系，为了解动态过程提供了有用的线索。
3.究了光学强场和谐波谱的椭偏依赖性。
研究者对不同的光学强场结构，如佛克模式、立方模式以及自旋旋转，以及谐波谱的椭偏依赖性进行了深入的研究，得出了有意义的结论。
联合双原子高次谐波发射的动力学研究
联合双原子高次谐波发射的动力学研究
由原子高次谐波发射机制引发的双原子联合发射，即原子与原子之间的相互作用导致两个原子同时发射出原子高次谐波的强耦合系统，极其复杂的行为特性令人着迷，复杂的动力学性质也受到了人们的关注。
在表面波和回旋共声子等若干有趣的动力学表征下，可深入了解双原子联合发射的物理机制。
首先，在表面波的思想框架下，可分析双原子系统的形态变化以及各原子分子间的力学关系，从而推断出谐波发射机制。
其次，回旋共声子可帮助探究出双原子发射及衰减动力学，定性说明发射频谱内可能存在的振荡集中度等特性，并可以解释谐波发射强度随时间变化而呈现出的非线性规律。
最后，自旋交互作用也是解释双原子联合发射的另一重要机制。
该作用可撍动双原子的态的混沌演化，从而形成动力学系统的能量谱及其他运动特性。
此外，自旋交互作用还可影响双原子联合发射的谐波强度，当它变得更强时，强耦合效应亦可推动谐波发射进入新的漩涡状态。
总之，双原子联合发射的动力学有着千头万绪的物理过程，可以依托表面波和回旋共声子的表征以及自旋交互作用的研究，准确指导其物理机制，可为下一步深入研究双原子联合发射的物理内涵奠定基础。
强场原子分子高次谐波的椭偏依赖研究
强场原子分子高次谐波的椭偏依赖研究近年来，随着科技的飞速发展，强激光束在原子和分子物理研究方面扮演着越来越重要的角色。
强激光束主要是通过激发原子和分子的高次谐波来实现的，而且可以深入研究原子和分子的特性，如：电子、原子和分子的分布以及原子和分子对不同光谱的响应。
从原子和分子的角度来看，高次谐波的特性具有非线性的属性，可以用来探测原子和分子的内部结构，以及原子和分子的椭偏倾斜特性，从而了解原子和分子动力学和相互作用特性。
强场原子和分子高次谐波椭偏依赖研究是一种重要的物理研究领域，它可以为我们了解精确的原子和分子结构提供重要的信息。
研究表明，强激光束可以激发原子和分子的高次谐波，这些谐波具有椭偏特性，可以深入探索原子和分子的内部结构。
不仅如此，强激光束还可以控制原子和分子的动力学行为，调节其内部结构，提高其能量和空间分布，从而实现较为复杂的interaction。
随着高次谐波的研究的深入，研究者们发现，强场激发的原子和分子高次谐波有着针对性的椭偏依赖性。
也就是说，激发不同强度的激光可以激发原子和分子中不同级别的谐波，从而改变原子和分子的空间结构，实现原子和分子动力学的改变。
由于每个原子和分子的内部结构不同，它们对强激光的响应也会有所不同，所以在研究原子和分子的椭偏依赖时，必须要研究各自的空间内部结构。
最近，一项新型的研究方法被提出，它将实验室里的经典物理理论与理论计算机模拟相结合，实现了强场激发原子和分子高次谐波椭偏依赖研究中实验和理论相结合的方法。
在利用这种方法进行研究时，首先要确定激光与原子或分子之间的作用机制，然后根据激光的强度和原子或分子的特性，利用经典物理理论，确定激光与原子或分子的椭偏关系，最后再使用理论计算机模拟来验证上述结果。
此外，还有一种新型的实验方法可以深入研究强激光束激发原子和分子高次谐波的椭偏依赖性，即自旋核化学的方法。
这种方法可以获取原子和分子的精确空间结构，并且可以深入探索原子和分子中的复杂电子动力学行为，用以精确评估原子和分子的椭偏依赖。
“同位素效应”资料汇总
“同位素效应”资料汇总目录一、动力学同位素效应及其在过渡金属催化机理研究中的一些应用二、动力学同位素效应三、有机化学中动力学同位素效应四、TEAFS研究过渡金属二硼化物的晶格动力学行为及其同位素效应五、同位素效应_科学名词动力学同位素效应及其在过渡金属催化机理研究中的一些应用动力学同位素效应（KIE）是化学反应中同位素对反应速率的影响。
这种效应主要源于同位素取代导致的反应物分子质量的变化，从而影响了分子的振动频率和碰撞能。
这些因素最终影响了反应速率，因此，动力学同位素效应为我们揭示了反应的本质。
在过渡金属催化中，这种效应的研究对于理解催化反应的机理具有重要意义。
动力学同位素效应主要表现在两个方面：绝对效应和相对效应。
绝对效应是指反应速率常数（k）的变化，而相对效应则是通过比较两种不同同位素反应速率的变化来体现。
通常情况下，绝对效应的测量更为困难，需要精确的控制实验条件。
过渡金属催化是现代化学反应中广泛应用的一种方法，尤其在有机合成、材料制备等领域。
研究过渡金属催化的机理对于优化催化过程、提高产物的选择性和产量具有重要意义。
动力学同位素效应在这方面的应用主要体现在以下两个方面：揭示催化反应机理：通过研究同位素对催化反应速率的影响，我们可以推断出催化过程中涉及的中间体和反应路径。
例如，如果某种催化剂在特定位置上的同位素有更大的反应速率，那么这个位置就可能是反应的关键位点。
优化催化剂设计：了解催化反应的机理后，我们可以根据这些知识设计出更高效的催化剂。
例如，我们可以通过调整催化剂的结构、组成等方式，以提高催化剂的活性或选择性。
动力学同位素效应作为一种有效的研究工具，对于理解过渡金属催化反应的机理具有重要作用。
通过研究这种效应，我们可以更深入地了解催化反应的本质，从而优化催化剂的设计和反应过程，提高催化剂的效率和产物的质量。
然而，尽管动力学同位素效应的研究在揭示过渡金属催化机理方面取得了显著成果，但仍面临许多挑战。
高次谐波阿秒脉冲序列 -回复
高次谐波阿秒脉冲序列-回复高次谐波阿秒脉冲序列是一种在激光物理和光谱学领域中广泛应用的高能量激光脉冲序列。
它具有独特的谐波频率和阿秒级的时间尺度，这使得该脉冲序列可以用于多种领域的研究和应用。
首先，我们需要了解什么是高次谐波。
在激光物理中，高次谐波指的是将激光束通过非线性光学晶体或气体介质时，产生的一个整数倍于初始激光频率的频率成分。
例如，如果初始激光的频率为f，那么它的第n次高次谐波的频率将是nf。
接下来，阿秒脉冲是什么呢？阿秒脉冲是极短的光脉冲，每个脉冲的持续时间只有阿秒级别（1阿秒等于10的负18次方秒）。
由于它的极短脉冲宽度，阿秒脉冲在超快光学和超高时间分辨率的研究中起到了重要作用。
将高次谐波和阿秒脉冲结合起来，我们得到了高次谐波阿秒脉冲序列。
这个序列由一系列阿秒脉冲组成，每个脉冲的频率是初始激光频率的n倍，其中n为整数。
这些脉冲按照一定的时间间隔依次发生，形成了一个序列。
高次谐波阿秒脉冲序列在光谱学和超快动力学研究中有广泛的应用。
首先，它可以用于实现超高时间分辨率的测量。
由于阿秒脉冲的时间尺度非常短，通过测量整个脉冲序列中各个脉冲事件的时序，可以实现对超快过程的高分辨率观测。
例如，研究分子振动和电子动力学过程，观察分子内部构型的演化等。
其次，高次谐波阿秒脉冲序列还可以用于产生连续的、宽谱的超连续光谱。
这些超连续光谱具有宽带宽和高光强度的特点，可以用于光谱学研究中的多种应用，如多光子共振光谱、光学频谱扫描等。
此外，高次谐波阿秒脉冲序列在材料加工和光学成像领域也有重要的应用。
由于其高能量和高光强度特点，它可以实现高效的材料加工，如微细结构制备、高精度光刻等。
同时，利用高次谐波阿秒脉冲序列的物理性质，可以实现超分辨率的光学成像，应用于生物医学领域的细胞观察和显微成像。
最后，需要指出的是，高次谐波阿秒脉冲序列的产生是一个非常复杂的过程，需要利用高功率和高重复频率的激光脉冲，并通过非线性光学效应进行相应的频率倍增和脉冲压缩。
动力学同位素效应kie
动力学同位素效应kie
动力学同位素效应KIE（Kinetic Isotope Effect）是指同一化学反应中，同位素原子的不同质量对反应速率的影响。
同位素效应是研究化学反应机理的重要手段之一，也是研究同位素地球化学和生物化学的重要工具。
同位素效应的原理是基于量子力学的波粒二象性。
同位素原子的不同质量会影响其振动频率和能量，从而影响反应的速率。
在化学反应中，同位素原子的不同质量会影响反应的活化能和反应中间体的稳定性，从而影响反应速率。
动力学同位素效应KIE可以通过测量同一化学反应中不同同位素原子的反应速率比值来确定。
通常使用同位素标记的化合物进行反应，比较同位素标记的化合物和非标记化合物的反应速率。
同位素效应的大小取决于同位素原子的质量差异和反应机理。
动力学同位素效应KIE在生物化学和地球化学中有广泛的应用。
在生物化学中，同位素效应可以用于研究酶催化反应的机理和动力学。
在地球化学中，同位素效应可以用于研究地球化学过程和环境变化。
动力学同位素效应KIE是研究化学反应机理和生物化学、地球化学的重要工具。
通过测量同一化学反应中不同同位素原子的反应速率比值，可以确定同位素效应的大小，从而揭示化学反应的机理和动力学。
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第２２卷第６期 ２０１０年６月
强 激 光 与 粒 子 束
ＨＩＧＨ ＰＯＷＥＲ ＬＡＳＥＲ ＡＮＤ ＰＡＲＴＩＣＬＥ ＢＥＡＭＳ Ｖｏ１．２２，ＮＯ．６
Ｊｕｎ．，２０１０
文章编号：１００１—４３２２（２０１０）０６—１３４８—０３ 同位素分子对高次谐波产率的影响
胡 杰 ， 李晓芸 （１．大连海事大学物理系，辽宁大连１１６０２６； ２．清华大学化学系，北京１０００８４） 摘 要： 利用含时波包加上傅里叶变换方法研究强激光场中不同同位素分子对高次谐波产率的影响。 运用电子与核运动的相干量子力学方法得到了电离电子与正离子的碰撞几率。通过对三种同位素分子Ｈ ｚ， Ｄ 和Ｔ 的碰撞几率分布的对比，发现在前三个光周期内电离电子会多次返回与正离子发生碰撞，但是对应不 同同位素分子的碰撞几率的最大值都出现在第一个光周期中。在后两个光周期内三种分子的碰撞几率分布表 明较重同位素分子Ｔ 对应的碰撞几率最大。通过对三种同位素分子电离率的计算发现同位素分子中较重分 子的电离率较高，而电离率越大高次谐波产率越大。因此，在同等条件下，重同位素分子对应较高的高次谐波 产率。 关键词：含时波包； 同位素； 阿秒；高次谐波 中图分类号：０６４４．１８ 文献标志码： Ａ ｄｏｉ：ｌＯ．３７８８／ＨＰＬＰＢ２０１０２２０６．１３４８
在实验上研究高次谐波产生可以利用多光子电离光电子光谱、隧道电离和电子与离子再碰撞方法ｌ１ ；理 论方面，研究氦离子高次谐波可以应用保结构算法［３］，而含时波包方法对于研究分子电离率和电子与正离子碰 撞几率等问题十分有效 ］。高次谐波产生分为３个步骤：首先分子中的电子被强场电离成为自由电子，接着 自由电子在激光场的作用下返回与分子正离子发生碰撞，最后在碰撞过程中伴随着复合过程产生高次谐波。 因此，高次谐波与电子激发态势能面上的动力学行为密切相关。本文利用含时波包方法求解电子与核相干运 动的薛定鄂方程，得到Ｈ ，Ｄ ，Ｔ 同位素分子的碰撞几率分布，讨论不同同位素分子对高次谐波产率的影响。
１理论模型 描述电子与核相干运动的薛定鄂方程写为 ｉ ｃＲ，ｐ，ｚ，８，ｔ，一［一篆（署＋吉 ＋ ＋砉）筹象＋ ｃＲ 剁 ］ Ｒ ㈩
式中：Ｖ（Ｒ，ｐ，２， ，ｆ）表示电子与离子相互作用势； 和 分别为电子与核的质量；Ｒ为核运动坐标；ｌＤ，ｚ， 分别 为电子坐标的径向、ｚ轴和角度分量；壳为常量； 为电子运动波函数。激光场Ｅ（ｆ）包含在此相互作用势之中，为 Ｅ（ ）一Ｅｏｃｏｓ（∞ｔ）＋Ｅ ｃｏｓ［∞ （ ～Ａｔ）＋妇 （２） 式中：Ｅ。一Ｅ ￣ｘｐＥ－（ｔ－－ｔ。）。／２ 。］，其中Ｅ 为对应激光场强度 的电场强度的峰值；ｔ。为脉冲中心值； 为与 激光半高宽有关的参量； 为激光场的频率，≠为相位。描述电子运动的波函数可以通过劈裂算符加傅里叶变 换方法求解 （ ＋ ’Ｐ， ）＝＝：ｅｘｐ（～ ）ｅｘｐ（～ ）ｅｘｐ（一 ） （ ）＋０（ （３）
式中：Ｈ 一一 ／￣ｚ ８ ２十 １ ８十 ８ｚ十 ３ｚ）一筹蒹；Ｈｚ— （Ｒ，ｌＤ， ，口， ） 对式（３）的求解从展开ｅｘｐ（－ ） （Ｒ， ，ＩＤ， ， ）项开始，即 唧（一 ） 一 ８ｐ２ １杀）］×ｅｘｐ（ 差）×
ｅ ｉ４ｈｂ＇ｔ著）×ｅｘ＼ｉＢ ＳｔＰ 羔）（ ， ，ｚ）（４） ｐ＼４ ＼２ Ｊ Ｌ ’ｌＤ’ ’列
研究发现，当时间间隔诜取０．０２ｆｓ时，计算结果的收敛性较好 在计算得到的电子与分子相干运动波函
＊收稿日期：２００９—０５ ２２； 修订日期：２００９—１１－２２ 基金项目：国家自然科学基金项目（１０８４７１０７） 作者简介：胡杰（１９７７一），男，辽宁大连人，博士，从事分子反应动力学研究；ｈｕｊｉｅ＠ｄｉｃｐ．３ｃ．ｃｎ。 第６期 胡 杰等：同位素分子对高次谐波产率的影响 数的基础上可以算得电子与正离子的碰撞几率分布。采用３维模型计算强激光场中电子与分子的相干量子动 力学问题不但很好地考虑了电子关联，而且大大增强了对电子和核运动光谱计算的准确性 。
２理论结果与讨论 在强激光场中电离Ｈ ，Ｄ 和Ｔ 同位素分子的激光强度为１．５×１０¨Ｗ／ｃｍ ，激光半高宽为４Ｏ ｆｓ，波长 ８００ ｎｍ。激光场的作用弱化了同位素分子中核对电子的束缚力，每个同位素分子的两个电子中的一个发生电 离，另一个电子则伴随着正离子在激发态势能面Ｘ ∑ 上振动 ］，连续电子态中包括了态Ａ ∑古和排斥势的贡 献，如图１所示。 通过对Ｈ ，Ｄ。，Ｔ 同位素分子的电离电子与正离子的碰撞几率的计算，发现在前３个光周期内电子与正 离子均发生碰撞，从碰撞的几率分布看，较重的同位素分子在各碰撞时间点上都对应较大的碰撞几率，如图２ 所示。
Ｏ ： 童。 皇 墨
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Ｆｉｇ．１ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ Ｔｚ Ｆｉｇ．２ Ｒｅｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｉｅｓ ｏｆ Ｈｚ，Ｄｚ，Ｔｚ ｉｓｏｔｏｐｅｓ 图１ Ｔ２势能曲线 图２ Ｈ２，Ｄ２，Ｔ２同位素分子的碰撞几率
电子被电离后，成为自由电子，先是远离分子运动，由于强激光场将主导连续态电子波包的运动，电子在强 激光场的作用下被拉回与正离子碰撞，而且碰撞主要发生在前３个光周期中。对于Ｈ ，Ｄ ，Ｔ 同位素分子碰 撞几率最大值都出现在第１个光周期中，除了Ｈ 分子，Ｄ ，Ｔ 分子在第２和第３光周期内都出现了次大碰撞 几率，而且在后２个光周期内Ｔ 分子的碰撞几率大于Ｄ。分子。在对Ｈ ，Ｄ ，Ｔ。同位素分子的电离率的研究 中发现在接近平衡位置时电离率最大，而且Ｔ。分子对应最大的电离率，其次是Ｄ 分子，Ｈ。分子的电离率最 小，如图３所示。 由于在８００ ｎｍ激光场中的电子波包尺度近似等于０．９ ｎｍ，大于一个小分子的大小，这一碰撞过程可以看 成是平面波与正离子进行碰撞。所以束缚态波包与电子波包在碰撞过程中相干叠加产生诱导偶极矩，随着电 子波包的传播，诱导偶极矩沿着电子的运动方向来回振荡即产生高次谐波。电离率越大对应的高次谐波产率 越高。因此，在Ｈ。，Ｄ：，Ｔ 同位素分子的电离过程中，Ｔ 分子对应产生最高的高次谐波产率，Ｌｅｉｎ等人的最近 工作也证实了上述结论＿８］。如果将Ｄ。，Ｔ 分子对应的高次谐波强度分别与Ｈ 分子对应的强度进行比较，发 现Ｔ 分子对应较高的高次谐波产率，如图４所示。
ｉｎｔｅｒｎｕｃｌｅａｒ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ／ｎｍ Ｆｉｇ．３ Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｒａｔｅｓ ｏｆ Ｈｚ，Ｄｚ，Ｔｚ ｉｓｏｔｏｐｅｓ 图３ Ｈ２，Ｄｚ，Ｔｚ同位素分子的电离率 ２．５ ２．０ 毒 １．５ 芭 １．０ Ｏ ５ Ｏ ０ ｌ ｂｏｎｄ ｄｉｓｔａｎｃｅ／ｎｍ Ｆｉｇ．４ Ｒａｔｉｏ ｂｅｔｗｅｅｎ ｈｉｇｈ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｉｎｔｅｎｓｉｔｉｅｓ ｏｆ Ｈｚ，Ｄ２，Ｔｚ ｉｓｏｔｏｐｅｓ 图４ Ｈ２，Ｄ２，Ｔ２同位素分子的高次谐波强度比率
＞０、受矗口０ １３５０ 强 激 光 与 粒 子 束 第２２卷 ３ 结 论 在强激光场中，同一种分子的不同同位素分子发生电离后，其电离电子被激光场拉回与正离子碰撞的几率 分布不同。重同位素分子的电子与正离子碰撞在前３个光周期中均有出现。通过比较同位素分子的碰撞几 率，发现在第２和第３光周期中Ｔ 分子对应的碰撞几率最大。由于产生高次谐波的内在机制在于电离电子与 正离子的碰撞以及伴随碰撞过程的复合，因此同位素分子碰撞几率分布的不同将直接影响各自高次谐波的产 率，重同位素分子的高次谐波产率较大。
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