隧穿电离

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原子分子中的电子发生隧穿效应而通过势垒,由束缚态进入连续态而离开原子或分子,这种电离过程即称为隧穿电离。在强场作用下,原子势垒发生大幅变形,原本电子难以隧穿的势垒的长度被大大缩减,电子变得易于隧穿。

对于光场,其电场分量是随时间改变的,每半个周期,电场就要改变一次方向。电子带有负电荷,在库仑作用下电子每半个周期便会改变运动方向。由于电子从电场中获得很大动能,当其改变方向后可能与母核发生碰撞,如果碰撞非弹性,即电子与母核重结合,额外的能量会以光子的形式发射出去,因为电子可以多次改变方向而吸收更多电场能量,最终以光子形式放出,人们可以得到很高的光子能量,实验上会观测到高次谐波(High order harmonic generation, HOHG),这是当前产生甚紫外光的一种有效途径;如果发生弹性碰撞后最终电子逸出,多次改变方向会使电子吸收额外的动能,最终得到超阈值电离谱(Above threshold ionization, ATI)。