Введение к работе
Актуальность проблемы. Процесс надиороговой ионизации атомов (НПИ) в толе пптепепвпого электромапштного (ЭМ) излучения в последние іесяпшетпя является одним из основных объектов исследований в области нелинейной оптнкв и квантовой электроники, интерес к которому особенпо зозрос с пояішеняем сверхспльпьгх лазерных источников, превышающих
плепсивпостя — 10 Вт/см2. Кроме чисто теоретической точки зрения такой інтерес обусловлен проблемами генерации высших гармоник и создания vorepeimibix источников коротковолнового излучения прн связанно-лшбодных и свободно-связанных переходах через непрерывный спектр один го версий рентгеновского лазера на свободных электронах). Прн лпогофотонной НПИ атомов энергетический спектр оторвавшихся >лектропов представляет собой серии пиков, равноудаленных па энергию ротона, что выявляет важную роль вынужденного тормозного рассеяния ВТР) псиущеппых электронов в непрерывом спектре пх энергии. Теоретическое исследование этих процессов, требующее решение квантовых /равнении движения электрона в полях электростатического потенциала и ЭМ волны, в общем случае является грудной проблемой. С другой стороны, последовательные пики в энергетическом спектре фотоэлектрона сравнимы го величине, что приводит к серьезным противоречиям при применении еорни возмущений для описания этого процесса. В рамках основного (вне >амок теории возмущений по ЭМ полю) приближения Келдыша-Файзала->пса [1,2] препёбрегается процессом ВТР фотоэлектронов в поле атомного остатка. В дальнейших исследованиях в области применимости герелятшщетской теории был предпринят аналитический подход, юз воняющий учесть ВТР фотоэлектронов при помощи факторизованной 'кулоп-волковскон" волновой функции в качестве волновой функции юнечпого состояния фотоэлектрона, однако, основные попытки в этом [аправлешга ограничены численными исследованиями, С другой стороны, в :пльпых ЭМ полях состояние электрона становится релятивистским іезависимо от его начальной энергии и проблема НПИ атомов в овременных сверхшггепсивпых лазерпых полях с учетом процесса ВТР
фотоэлектрона требует релятивистского рассмотрения. Таким образол< описание конечного состояния фотоэлектрона с учетом ВТР и электростатическом потенциале ионизованного атома остается одной н основных проблем наиболее полного описання процесса НПИ в рамка релятивистской теории, что имеет особенно важное значение в связи явлением стабилизации атомов в полях ЭМ излучения сверхатомны папряженностей.
Цель работы заключается в исследовании процессов надпорогово ионизации водородоподобпых атомов в сверхсильных лазерных полях учетом нерерассеяния фотоэлектрона па атомном остатке и вынужденная тормозного рассеяния электрона в произвольном электростатическом поле рамках релятивистской квантовой теории.
Научная новизна работы. Состояние электрона в процессе ВТР описані впе рамок известных приближении, для чего в квантовой теории неупругоп рассеяния развито новое обобщенное эпконалъное приближение (ОЭП] Найденная волновая функция позволяет вынтн за рамки ограниченно] области взаимодействия, описываемого обычиым эйкональпьи приближением. Кроме того, данная волновая функция учитывае одновременное воздействие рассеивающего и ЭМ полей па состоишк частицы п, тем самым, более точно описывает динамику нелпнейиог< рассеяния. Использование такой волновой функции в качестве волпової функции конечного состояния испущенного атомом фотоэлектрона і дальнейшим перерассеяпнем на атомном остатке позволяет исследоват многофотонную надпороговую ионизацию атомов или генерацию высши; гармоник в сверхспльных лазерных полях. Развита релятивистская теорт падпороговой ионизации водородоподобных атомов в сверхинтенсивньг полях ЭМ излучения с учетом вынужденного тормозного рассеяпш фотоэлектрона в непрерывном спектре.
Практическая ценность полученных результатов обусловлена важностьк проблем падпороговой иопизацпи атомов в сверхсильных лазерных полях генерации высших гармопик и создания когерентных источнике) коротковолнового ЭМ излучения при связанно-свободных и свободно
связаппых переходах как одной из возможных версий рентгеновского лазера
па свободных электронах.
Апробация работы. Осповпые результаты диссертационной работы
докладывались на семинарах кафедры теоретической физики и НИ
лаборатории физики плазмы ЕГУ, представлены на 5-ой и 6-ой
Международных конференциях по атомной и молекулярной физике
(Эдинбург, Великобритания, 1995 и Спепа, Италия, 1998), "LASERS'98"
(Тыоксон, Аризона, США) и первой Европейской конференции по
сверхпнтепспвным лазерным взаимодействиям н их применениям (Элоунда,
Греция, 1999).
Публикации. По теме дпссертацпи опубликовано 9 работ, список которых
приводится в конце автореферата.
Структура диссертации. Диссертация состоит из Введения, четырех глав,
Заключения и Списка цптпроваппой литературы, содержит 107 страниц,
включая 5рпсунков.
