강한 전자기파에 의한 원자의 이온화는 파동의 강도와 주파수에 따라 여러 메커니즘을 포함하는 복잡한 과정이다. 주요 요인에 대한 분석은 다음과 같습니다.
1. 강도의 역할 :
* 낮은 강도 : 낮은 강도에서, 1 차 메커니즘은 광 이온화이다 . 여기서, 원자는 이온화 전위를 초과하는 에너지로 광자를 흡수하여 전자를 직접 배출합니다. 이 과정은 광전 효과에 의해 관리됩니다.
* 높은 강도 : 강도가 증가함에 따라 다른 메커니즘이 중요해집니다.
* 다 광자 이온화 : 원자는 여러 광자를 동시에 흡수하여 이온화하기에 충분한 에너지를 축적 할 수 있습니다. 이 과정은 더 높은 강도에서 더욱 두드러지고 빛의 상호 작용의 비선형 체제에서 중요합니다.
* 터널 이온화 : 충분히 충분한 전기장에서, 원자를 둘러싼 잠재적 장벽은 왜곡되어 전자가 터널을 터뜨릴 수 있습니다. 이것은 높은 강도와 저주파에서 지배적입니다.
* 위의 임계 값 이온화 (ATI) : 전자는 이온화에 필요한 최소값보다 더 많은 광자를 흡수 할 수 있으며, 이온화 전위를 초과하는 운동 에너지를 갖는 전자의 방출을 초래한다.
2. 주파수의 역할 :
* 저주파 : 저주파에서는 터널 이온화가 지배적 인 과정입니다. 파동의 전기장은 원자 전위를 왜곡하여 전자가 터널을 터뜨릴 수있게합니다.
* 고주파 : 더 높은 주파수에서 광 이온화 및 다 광선 이온화가 더욱 중요해집니다. 광자는 원자를 직접 이온화하거나 다 광자 흡수에 기여하기에 충분한 에너지를 가지고 있습니다.
3. 기타 요인 :
* 원자 특성 : 이온화 전위, 전자 구성 및 기타 원자 특성은 이온화 확률 및 특정 이온화 메커니즘에 영향을 미칩니다.
* 편광 : 전자기 파의 편광은 또한 이온화 과정에 영향을 줄 수 있습니다. 선형 편광 광은 편광 방향을 따라 이온화를 선호하는 반면, 원형 편광은 상이한 이온화 경로를 유도 할 수있다.
4. 이론적 모델 :
다양한 이론적 모델은 다음을 포함하여 강한 분야에서 이온화를 설명하는 데 사용됩니다.
* 섭동 이론 : 이 접근법은 상대적으로 약한 필드에 적용 할 수 있으며 전계 강도 측면에서 원자와 필드 간의 상호 작용을 확장하는 데 의존합니다.
* 강한 필드 근사 : 이 모델은 고강도 필드에 유효하며 현장에 의한 원자 전위의 왜곡을 고려합니다.
* 시간 의존적 밀도 기능 이론 (TDDFT) : 이 접근법은 복잡한 시스템을 처리하고 이온화 속도 및 전자 역학에 대한 정확한 예측을 제공 할 수 있습니다.
요약 :
강한 전자기파에서 원자의 이온화는 파동의 강도와 주파수뿐만 아니라 원자 특성에 따라 복잡한 과정이다. 광 이온화, 다 광자 이온화, 터널 이온화 및 임계 값 이온화는 관련된 주요 메커니즘이며, 지배적 인 프로세스는 변화하는 필드 매개 변수로 이동합니다. 이러한 메커니즘을 이해하는 것은 레이저 유발 분해 분광 분광법, Attosecond Science 및 High-Harmonic 생성과 같은 응용 프로그램에 중요합니다.
