You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
159<br />
Мероприятие 3.4. Создание источников электромагнитных импульсов<br />
аттосекундной и субаттосекундной длительности<br />
Одним из главных направлений развития лазеров с момента их появления<br />
являлось получение все более коротких электромагнитных импульсов. В конце XX<br />
века был достигнут теоретический предел: длительность оптических импульсов<br />
сравнялась с величиной одного периода волны, равного единицам фемтосекунд.<br />
Это привело к появлению целого ряда новых диагностических методов и, в том<br />
числе, позволило изучать временную динамику колебательно-вращательных<br />
движений молекул, а также проблемы электронного транспорта в больших<br />
молекулах (например, белках), что особенно важно при исследовании<br />
фотосинтеза в клетках растений. Однако внутриатомная динамика электронов<br />
таким импульсам недоступна, поскольку характерные времена обращения<br />
электронов на орбите составляют десятки аттосекунд.<br />
Задача получения импульсов столь малой длительности чрезвычайно<br />
сложна, поскольку требует создания эффективного генератора высокочастотного<br />
излучения ультрафиолетового и рентгеновского диапазонов, способного к тому же<br />
работать в импульсном режиме. В то же время в нелинейных режимах<br />
взаимодействия сверхсильного лазерного излучения с веществом может<br />
осуществляться эффективная конверсия энергии оптического излучения в<br />
высокие гармоники, сконцентрированные в импульсах субфемтосекундной<br />
длительности.<br />
Исторически основой для первого поколения источников аттосекундых<br />
импульсов стал процесс ионизации атомов и молекул при взаимодействии с<br />
газовой мишенью лазерных импульсов с интенсивностью на уровне 10 14 Вт/см 2 .<br />
При таких интенсивностях процесс ионизации каждого атома может быть описан в<br />
рамках динамики волнового пакета электрона ионизующегося атома, которая<br />
подчиняется нестационарному уравнением Шредингера. В процессе ионизации<br />
для эволюции волнового пакета электрона характерны не только покидание<br />
окрестности родительского иона, но и осцилляция во внешнем лазерном поле (в<br />
случае линейной поляризации), что, как следствие, при некоторых условиях может<br />
приводить к возврату части волнового пакета ранее покинувшего окрестность<br />
родительского иона. В этом процессе дипольный момент системы атома и<br />
электрона изменяется с течением времени довольно сложным образом и<br />
обеспечивает тем самым сильно нелинейный отклик атомной системы в целом.<br />
Благодаря этому, излучение, генерируемое изменяющимся дипольным моментом
Change language