Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по физике
На правах рукописи
Елизаров Андрей Юрьевич
МЕТОД ПОЛЯРИЗАЦИОННОЙ ЛАЗЕРНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ АВТОИОНИЗАЦИОННЫХ СОСТОЯНИЙ АТОМОВ И МОЛЕКУЛ
01.04.01 - приборы и методы экспериментальной физики
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук
Санкт-Петербург - 2009
Работа выполнена в Отделении физики плазмы, атомной физики и астрофизики Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН.
Официальные оппоненты:
доктор физико-математических наук, профессор Голиков Юрий Константинович доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Рябцев Игорь Ильич доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Пронин Игорь Иванович
Ведущая организация:
Физический факультет Санкт-Петербургского Государственного университета.
Защита состоится л 2009г. в -00 часов на заседании диссертационного совета Д 002.034.01 при Институте аналитического приборостроения РАН по адресу: 190103, Санкт-Петербург, пр. Рижский, д.26.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института аналитического приборостроения РАН по адресу:
190103, Санкт-Петербург, пр. Рижский, д.26.
Автореферат разослан л 2009г.
Ученый секретарь диссертационного совета кандидат физико-математических наук А.П.Щербаков
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
.
Актуальность темы. Для возбуждения автоионизационного состояния (АС) во внутренней оболочке атома или молекулы создается вакансия, например, при помощи синхротронного излучения, заполнение которой сопровождается эмиссией фотонов или электронов. Эмиссия электронов была предсказана в 1923 году в работах Росланда и впервые наблюдалась в 1925 году в работе Ожэ. Автоионизационный процесс выбивания электрона из атома за счёт заполнения внутренней вакансии (JM) получил название эффекта ожэ (см. Рис. 1). Первые работы по исследованию ожээлектронов были выполнены в ядерной физике с помощью спектрометров частиц.
Внутренняя вакансия в атоме образовывалась за счёт -конверсии.
Рис. 1. Схема возбуждения АС.
В этом случае энергия ожэ-электронов находится в области килоэлектронвольт. Исследования ожэ-электронов, лежащих в указанной области энергий, начались в 70-х годах прошлого века [1]. В большинстве работ изучался ожээффект распада глубокой вакансии в атомах инертных газов при помощи электронной спектроскопии. В этих работах исследовалось угловое распределение вылета ожээлектронов относительно направления движения частицы создающей вакансию в начальном состоянии атома. Интенсивность ожэ-линий представлялась в относительных единицах. Вероятность ожэ-эффекта впервые была получена в Венцелем в 1927 году.
Представленные в диссертации исследования посвящены созданию новых экспериментальных методов для изучения АС атомов и молекул. В рамках данной задачи была необходимость в создании новых принципов и методов анализа ионизационных спектров атомов и молекул, создании концепции ионно-оптических схем времяпролетных электронных спектрометров и времяпролетных фотоионизационных масс-спектрометров, разработке и создании этих приборов.
Исследование АС позволяет получать новую информацию о структуре атомов и молекул и имеет большое фундаментальное и прикладное значение [2]. Как экспериментально, так и теоретически АС менее изучены, чем состояния в дискретной области спектра. Особенно это справедливо по отношению к чётным АС, которые не могут быть возбуждены посредством однофотонного перехода из основного состояния. Необходимость экспериментальных исследований вызвана существенными трудностями, которые не преодолены до настоящего времени, возникающими при теоретическом рассмотрении АС [3,4]. Сечение ионизации АС может достигать значений на два порядка превосходящих сечение прямой ионизации, что имеет большое значение для приложений в фотоионизационной массспектрометрии для решения задач детектирования микропримесей [5] и для разделения изотопов [6]. Спектр энергии электронов АС для атомов Хе представлен на Рис.2.
10 N4,5O2,3O2,Хе Кинетическая энергия фотона 73эВ 4 5s 5p 25 30 35 40 45 50 55 60 Кинетическая энергия (эВ) Рис. 2 Спектр АС конфигурации N O O в Xe, получен в результате 4,5 2,3 2,заполнении вакансии в N оболочке, образовавшейся при взаимодействии атома с 4,излучением (энергия фотона 73 эВ) [7].
С появлением перестраиваемых лазеров на растворах органических красителей, обладающих рекордной спектральной яркостью излучения, появилась возможность осуществлять ступенчатое возбуждение АС в атомах. В этом случае переход в АС происходит за счет одновременного возбуждения двух электронов, при Интенсивность (Отн. ед.) этом, поглощенная атомом суммарная энергия превосходит по величине потенциал ионизации. Вид контура АС конфигурации 6р7р полученного при двухступенчатом возбуждении атомов Ва из основного состояния представлен на Рис.3.
Использование конверсии излучения лазеров на красителях в ВУФ область спектра открыло новые возможности для исследования АС в инертных газах и молекулах. В том числе открыло возможности для постановки полного квантовомеханического эксперимента по фотоионизации [2].
Контур АС 1Эксперимент Аппроксимация (q= 1.6) 13018 3020 3022 3024 3026 3028 3030 3032 30o A Рис. 3. Контур АС конфигурации 6р7р, полученный при двухступенчатом возбуждении атомов Ва из основного состояния. Приведена длина волны излучения лазера второй ступени в ангстремах [8]. Контур АС аппроксимирован в соответствии с формулой Фано q- параметр ассиметрии контура АС.
Важнейшими задачами спектроскопии АС являются: идентификация АС по полному моменту, определение сечения возбуждения и времени жизни. Методы поляризационной лазерной спектроскопии открывают дополнительные возможности в исследовании этих состояний. Так, например, такие характеристики, как отношение матричных элементов и фазы волновых функций, выбитых в результате ионизации электронов для различных каналов ионизации, которые раньше получались только из теоретических расчетов, с помощью методов поляризационной лазерной спектроскопии могут быть получены непосредственно из эксперимента.
При исследовании ступенчатых возбуждений АС при помощи лазерного излучения для детектирования ионного сигнала обычно используются методы времяпролётной Интенсивность (Отн. ед.) масс-спектрометрии. Использование электронной спектроскопии позволяет получать значения параметров асимметрии углового распределения фотоэлектронов для конкретного канала распада АС. Из таких экспериментов извлекается вся необходимую информацию для постановки полного квантовомеханического эксперимента по фотоионизации из ориентированного состояния атома [2]. Методы исследований и экспериментальные результаты исследования АС имеют большое значение в современной физике. Особенно важно в этом плане создание баз данных.
Так, в настоящее время, поддерживается создание Банка спектроскопических данных по фотоионизации для астрофизики. Создание подобного рода Банков стимулирует дальнейшее изучение фотопроцессов, создание новых методов и методик исследований. Экспериментальные данные по спектрам АС в атомах и молекулах были далеко не полные на момент постановки задачи в середине 1980-х годов. Не были изучены ни экспериментально, ни теоретически ступенчатые возбуждения АС, влияние процессов влияющих на ориентацию выстроенных состояний атомов и молекул, не была развита теория линейного и кругового дихроизма для ступенчатых возбуждений АС. Этим определяется актуальность выбранной темы диссертации.
Целью работы является: разработка новых экспериментальных методов и приборов для проведения исследований АС атомов и молекул. Для выполнения поставленных в работе задач была осуществлена разработка, конструирование и создание новых экспериментальных установок. Эти установки позволили проводить исследования фотоионизации в видимом и ВУФ диапазонах излучения по таким параметрам, как полный момент конечного состояния, сечение фотоионизации, состояние иона конечного состояния, угловое распределение фотоэлектронов, явление дихроизма при ионизации ориентированных атомов из возбужденного состояния. При исследовании молекул HCl и DCl осуществлялось измерение спиновой ориентации ожэ-электронов при ионизации через распад АС конфигурации 2, которое заселялось циркулярно поляризованным ВУФ излучением, что позволяло идентифицировать тип связи по Гунду.
Для достижения поставленных целей были решены следующие задачи:
-Разработаны и созданы перестраиваемые по шкале длин волн когерентные источники излучения в видимом, УФ и ВУФ спектральных диапазонах.
-Разработаны и созданы времяпролетные спектрометры энергии электронов на энергии электронов 2-20 эВ, 20-150эВ и времяпролетные масс-спектрометры с разрешающей способностью 100 и 1200М/М.
-Разработан и реализован метод определения положения АС на шкале длин волн за счет одновременного возбуждения АС и линий дискретного спектра.
-Разработан и создан источник атомного пучка с контролируемой концентрацией атомов в пучке.
-Разработан и создан монохроматор, не трансформирующий поляризацию исходного излучения, работающий в ВУФ диапазоне излучения.
-Разработан и создан преобразователь лазерного излучения видимого диапазона в излучение ВУФ диапазона.
-Обнаружен эффект деполяризации ориентированных атомов за счет пленения излучения и резонансной столкновительной деполяризации.
-Реализована прямая экспериментальная проверка правильности идентификации атомных уровней в дискретной области спектра. Обнаружена ошибочная идентификация состояния в спектре атома Ва выполненная другими авторами.
-Разработана и создана электростатическая линза электронного спектрометра, обеспечивающая регистрацию электронов из точечного источника в угле 70.
-Произведены численные расчеты, которые показали большие значения спиновой поляризации ожэ-электронов для АС в инертных газах, Hg, Li, Na, Ba.
Сравнение отношения дипольных матричных элементов описывающих процесс фотоионизации, полученных из экспериментальных данных с рассчитанными, показывает, что приближение замороженного остова дает удовлетворительное согласие теории с экспериментом.
Научная новизна диссертации состоит в том, что создана экспериментальная и методическая основа поляризационной лазерной спектроскопии для исследования АС атомов и молекул. Выполнены расчеты энергий АС и параметров ассиметрии углового распределения ожэ-электронов. Результаты указанных вычислений были сравнены с экспериментальными результатами.
В работе впервые:
- Проведено экспериментальное исследование столкновительной деполяризации и эффузии излучения в промежуточном состоянии при двух ступенчатом возбуждении атомов лазерным излучением.
- Проверена идентификация дискретных уровней на основе правил отбора для ступенчатого возбуждения поляризованным лазерным излучением.
- Экспериментально получена спектроскопическая информация для АС конфигурации 6p7p атома Ва: энергия, времена жизни, параметры Фано, описывающие асимметрию контура АС.
- Проведены прецизионные измерения потенциалов ионизации и спиновой ориентации фотоэлектронов при ионизации молекул HCl, DCl через возбуждение АС;
- Экспериментально обнаружено и интерпретировано уширение двух дискретных спектральных линий в спектре двухступенчатого возбуждения атома Ва.
- Обоснован и экспериментально подтвержден механизм образования дополнительных резонансов в спектре атомов Ва впервые обнаруженный другими авторами.
- Показано, на основе расчетов параметра ассиметрии углового распределения ожэ-электронов, что эффект релаксации оказывает существенное влияние на величину указанного параметра.
Достоверность полученных результатов. Ряд полученных численных значений физических величин, там, где это было возможно, сравнивался с результатами полученными другими авторами экспериментальными и теоретическими методами. Работоспособность метода идентификации АС по полному моменту проверялась на примере линий дискретного спектра атомов Ва. Для подтверждения предложенного автором механизма появления дополнительных линий в спектре двухфотонной ионизации атомов Ва за счет суперизличения лазера на красителях был поставлен отдельный эксперимент, когда суперизлучение генерировалось в отдельной кювете с красителем. Для вывода аналитических выражений применялся апробированный формализм матрицы плотности.
Научная и практическая ценность.
-Разработанные экспериментальные методы исследований позволяют изучать широкий класс явлений, связанных с многофотонной и многоступенчатой фотоионизацией атомов и молекул. Эти результаты могут быть использованы при решении таких прикладных задач как лазерное разделение изотопов и детектирование микропримесей.
-Разработанные в диссертации методики исследования АС могут быть использованы при генерации суммарных частот в нелинейных средах.
-Разработанная высокоапертурная электростатическая линза для электронного спектрометра, разработанного и изготовленного для энергии электронов 20-150эВ.
Указанная линза используется в электронном микроскопе. Она применяется в совместной разработке фотоэмиссионного электронного микроскопа университета г.
Билефельда (Германия) и компании Focus GmbH (Берлин).
-Результаты экспериментального и теоретического исследования спектроскопических параметров АС в атомах;
-Электронный спектрометр, разработанный и изготовленный в рамках настоящей работы для энергий 5-20эВ, используется при решении задач физики поверхности и фемто-секундной лазерной спектроскопии [7].
-Расчеты спиновой поляризации при образовании вакансии в лазерновозбужденном поляризованном атоме [4], могут быть использованы при создании высокоэффективных источников поляризованных электронов.
-Полученные спектроскопические данные для АС 6р7р атома Ва могут быть использованы при лазерном разделении изотопов.
-Результаты исследований четырехфотонной ионизации фуллеренов методами масс-спектрометрии и фотоэлектронной спектроскопии.
-Сравнение отношения дипольных матричных элементов, полученных из экспериментальных данных c их рассчитанными значениями, для процесса фотоионизации, показывает, что приближение замороженного остова дает удовлетворительное согласие теории с экспериментом для процессов фотоионизации.
-Разработанные в диссертации методики и экспериментальные установки используются рядом исследовательских групп (ИОФАН, ИСАН, Гейдельбергский университет, Билефельдский университет).
Защищаемые научные результаты и положения Автор защищает:
-Метод идентификации АС по полному моменту на основе правил отбора для ступенчатого возбуждения поляризованным лазерным излучением. Теоретические расчеты подтверждают необходимость экспериментальной идентификации АС.
-Метод и экспериментальные результаты исследования параметров описывающих асимметрии контура АС атома и угловых распределений ожээлектронов.
-Метод и экспериментальные результаты измерения абсолютного сечения двухфотонного возбуждения дискретных уровней в атомах; необходимость учета второго порядка теории возмущений при вычислении сечения двухфотонного возбуждения в атомах.
-Концепция и результаты измерений линейного и кругового дихроизма для АС атомов возбуждаемых лазерным излучением из возбужденного ориентированного состояния в атомах; на основе измеренных величин дихроизма получены значения двух теоретических параметров, представляющих собой отношения квадратов дипольных матричных элементов для переходов из возбужденного состояния в АС атома.
-Экспериментальное подтверждение применимости метода идентификации типа связи по Гунду в двухатомных молекулах на основе результатов измерения спиновой поляризации ожэ-электронов.
-Экспериментальное подтверждение применимости шести электродной электростатической линзы электронного спектрометра для анализа по величине энергии ожэ-электронов.
-Метод совместного возбуждения АС с линиями дискретного спектра в атомах при двухступенчатом возбуждении, позволяющий с высокой точностью определять энергию АС.
ичный вклад автора. Все экспериментальные результаты, вошедшие в диссертацию, получены при личном участии автора в постановке задач, разработке методов их решения, подготовке и проведении экспериментов, анализе и представлении результатов. Экспериментальные установки: лазерный комплекс, времяпролетный масс-спектрометр, фотоэлектронный спектрометр - были лично сделаны автором. Масс-спектрометр с ионным зеркалом, система регистрации на базе персональной ЭВМ были выполнены автором совместно с сотрудниками группы фотоионизационной спектроскопии. Большая часть теоретической части работы сделана совместно с И.И.Тупицыным и Н.А.Черепковым.
Апробация работы.
Результаты диссертации докладывались и обсуждались на следующих конференциях: XVII Международная конференция по электронным и атомным столкновениям (ICPEAC) (Bribane, Australia), XIV Международная конференция по атомной физике (ICAP), (Colorado, USA, 1994), IV, V, VI Европейская конференция по атомной и молекулярной физике (ECAMP), (Riga, 1992, Edinburg, 1995, Siena, 1998), V, VI, VII, VIII Международный симпозиум по резонансной ионизационной спектроскопии (RIS), (Varese, 1990, Bernkastel-Kues, 1994, State College, 1996, Manchester, 1998). Международная конференция по ВУФ излучению (VUF), (Paris, 1992), XIII, XIV,XV Международная конференция по когерентной и нелинейной оптике (ICONO), (Минск, 88, Ленинград, 91, С.Петербург, 95, Москва, 98).
Международная конференция по взаимодействию сильного лазерного излучения с атомами (SILAP VI), (Москва,1995), Italian-Russian Symposium on Nonlinear Optics of Ultrashort Laser Pulses (Moscow, 97), 1, 2nd Russian-German Workshop on Synchrotron Radiation Research in Atomic, Molecular and Materials Science (Berlin 1996, St.Petersburg, 1997), NATO workshop Super-Intense Laser- Atom Physics (Moscow, 1995), International conference on photonic, electronic and atomic collisions.(ICPIAC), 2007, Freiburg, Germany, 15 International conference on vacuum ultraviolet radiation physics.
(VUV), 2007, Berlin, Germany.
Результаты вошедших в диссертацию исследований докладывались и обсуждались на научных семинарах Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН (С.Петербург), Государственного университета им. М.В. Ломоносова (Москва), Института спектроскопии (Москва), Государственного университета (С. Петербург), Laboratoire de Photophysique Molecular (Orsay, France), Lab. Molecul-und Oberflachenphysik (University Bielefeld, Germany).
Публикации. Теме диссертации посвящено 45 публикации в реферируемых журналах. В конце автореферата приведен список работ, наиболее полно отражающих содержание диссертации.
Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из Введения, трех Глав, Приложения, Заключения и списка литературы из 152 наименований. Общий объем диссертации 280 страниц, в том числе 17 таблиц и 60 рисунков.
Основное содержание работы
Во Введении обоснована актуальность выполненных исследований, сформулированы задачи работы, научная новизна и практическая значимость полученных результатов. Приведены положения, выносимые на защиту, и описана структура диссертации. В диссертации рассматриваются следующие вопросы поляризационной лазерной спектроскопии: метод идентификации АС полному моменту, линейный и круговой дихроизм в двухступенчатых процессах фотоионизации атомов Ва, электронная спектроскопия АС в инертных газах, исследование параметров анизотропии углового распределения ожэ-электронов, фотоионизация молекул HCl и DCl ВУФ излучением, измерение степени поляризации фотоэлектронов, многофотонная фотоионизация фуллеренов, лазерное испарение графита.
Глава 1 диссертации посвящена описанию метода идентификации АС в атомах. Метод был реализован на примере АС конфигурации 6р7р атома Ва. Схема возбуждения АС представлена на Рис.4.
В главе приводятся обоснования выбора объекта исследований, дается описание возбуждения АС, приводится вывод выражений описывающих вероятность возбуждения АС и выражения для углового распределения электронов образовавшихся в результате распада АС образовавшегося в результате заполнения внутренней вакансии и в случае фотовозбуждения. Приводятся результаты вычислений в нерелятивистском и релятивистском приближениях энергий АС, параметров угловой анизотропии углового распределения электронов, спиновой поляризации электронов. Здесь же приведен вывод выражений для параметров анизотропии углового распределения ожэ-электронов основанный на формализме матрицы плотности. Сделано сравнение результатов вычислений с имеющимися экспериментальными данными. Особое внимание уделяется тем случаям, когда в настоящее время еще имеется различие теоретически полученных данных с экспериментом. Делается вывод о необходимости использования экспериментального метода идентификации АС по полному моменту.
В рассматриваемой главе приводится описание метода идентификации АС в атомах на основе правил отбора при двух- и трехступенчатом возбуждении АС.
Рис.4. Коллинеарная геометрия возбуждения АС атомов Ва.
Возбуждение атомов осуществляется двумя излучениями лазеров на красителях L и L взаимно перпендикулярными и взаимно параллельными ориентациями вектора E и 2 E излучения. Образовавшиеся в результате распада АС ионы Ва+ выталкиваются из области взаимодействия с лазерным излучением положительным электрическим импульсом вдоль оси 0X, совпадающей с направлением на детектор ионов. В правом нижнем углу приведены правила отбора для двухступенчатого возбуждения АС.
В главе приводятся результаты расчета заселенности уровней в приближении трехуровневой схемы. Рассматривается влияние столкновительной деполяризации и процесса пленения резонансного излучения на идентификацию резонансов.
Приводится описание экспериментального исследования деполяризации атомов в промежуточном состоянии 6s6p (1P ) при двухступенчатом возбуждении. В этой же главе диссертации приводится описание экспериментальной установки, позволяющей проводить спектроскопические исследования при помощи многофотонной ионизации поляризованным лазерным излучением, что потребовало, в свою очередь, разработки новых методик исследования. Параграф, в котором описана экспериментальная установка, разделен на четыре части. Первая часть состоит из описания конструкции самодельного лазерного комплекса, состоящего из двух перестраиваемых лазеров на красителях, которые накачиваются одним АИГ:Nd3+ лазером с неустойчивым резонатором. Конструкция лазера на красителях, разработанная и реализованная автором диссертации [9], позволяла осуществлять непрерывное сканирование длины волны лазерного излучения в видимой и УФ области спектра. Преобразование излучения лазера на красителях видимого диапазона в УФ область спектра осуществлялось при помощи кристалла КДП. Сопряжение поворота дифракционной решетки и кристалла КДП, для удовлетворения условию синхронизма, осуществлялось при помощи автоматизированной системы выполненной на основе модулей КАМАК, управление которыми осуществлялось при помощи алгоритмической программы для персонального компьютера. Во второй части параграфа приводится описание конструкции времяпролетного масс-спектрометра.
Оптимизации электронно-оптической схемы осуществлялась при помощи программы SIMION.
В третьей части параграфа описывается конструкция эффузионного источника атомов Ва. Калибровка интенсивности атомного пучка осуществлялась при помощи метода основанного на эффекте поверхностной ионизации на грани 001 вольфрама.
Четвертая часть параграфа посвящена описанию автоматизированной системы регистрации с временным разрешением 4 нс., выполненной на основе импульсного АЦП, персональной вычислительной машины и системы КАМАК.
В последующих параграфах главы приведены и проанализированы результаты апробации метода идентификации АС на примере линий дискретного спектра атома Ва. Приведено описание предложенного нами метода измерения сечения двухфотонного возбуждения. Анализ величин сечений и сравнение с расчетом позволил сделать вывод о механизме двухфотонного возбуждения: при двухфотонном возбуждении атома Ва в процессе участвуют оба 6s-электрона. Показано, что процесс двухфотонного возбуждения в основном определяется электронными корреляциями внутри 6s - оболочки атома.
Ba - трехфотонная 5d6d(2D2) ионизация 6p2(3P2) 6s7d(2D2) 6s7d(3D2) 34500 35000 35500 36000 365Энергия излучения (см-1) Рис 5. Спектр трехфотонной ионизации атома ВА При исследовании двухступенчатого возбуждения атомов Ва через промежуточный резонанс 6s6p(1P ) нами были обнаружены два аномально уширенных резонанса: 6p2(3P )- 34494 cm-1 и 6s8s( S0) -34371 cm-1. Ширины резонансов 0 были, соответственно равны 25см-1 и 13 см-1. Эффект уширения объясняется корреляциями при одновременном возбуждении указанных дискретных уровней и нечетного АС. Здесь же приводится описание предложенного в работе метода определения точного положения АС на шкале длин волн. Идея метода заключается в возможности одновременного возбуждения АС и дискретных уровней при двухступенчатом возбуждении излучением двух лазеров. В этом случае дискретные уровни являются реперами положения автоионизационного резонанса. Возбуждение автоионизационных состояний конфигурации 6р7р осуществлялось через промежуточные резонансы 6snp(1P ), где n=6,7,8 по следующей схеме:
Интенсивность (Отн. ед.) 6s2(1S )+h 6snp(1P )+ h 6p7p, 0 1 1 где h = 553.8 нм.;307.2 нм.;278.6нм., h = 280-320нм.; 560-650нм., n = 6,7,8.
1 Для экспериментальной идентификации АС использовались две линейные параллельные и взаимно-перпендикулярные поляризации. Был исследован диапазон энергий 48000см-1 - 54000см-1. По оценкам, в этой области энергий могут находиться только АС конфигурации 6p7p. Результаты измерений приведены в Таблице I. Из девяти АС конфигурации 6p7p (кроме состояния (3D ), которое не может возбуждаться в двухфотонном процессе из основного состояния) нами было обнаружено семь. В настоящей работе для проверки правильности выполненной идентификации было осуществлено возбуждение АС через различные промежуточные состояния.
Результаты этой идентификации согласуются между собой и представлены в Таблице 1.
E(cm-1) 6s6p(1P ) 6s7p(1P ) 6s8p(1P ) 1 1 50383 1 1 51113 2 2 51494 2 52158 1 52583 Таблица 1. Результаты экспериментальной идентификации АС атома Ва конфигурации 6р7р по полному моменту.
В Главе 2 диссертации приводится теоретическое описание нового метода исследования явления дихроизма для ионизации из ориентированного возбужденного состояния. С помощью теоретических выражений для линейного и циркулярного дихроизма получены значения двух теоретических параметров, представляющих собой отношения квадратов дипольных матричных элементов для переходов из возбужденного состояния.
Получены общие формулы для нормированного линейного и кругового дихроизма, (см. соотношениями (1) и (2), соответственно) в зависимости от величин матричных элементов описывающих вероятность возбуждения АС:
2 -|| - 2 -1 - 0.2A = = (1) 2 || + 2 +1 + 0.22 ++ -|+- - 2 -1 - A = = (2) 2 + 2 +1 +1.4 ++ +- 1 2 2 2 2 1 1 D2 = (d11 + d31) D2 = (d32 + 54d52) (3) 2 4 D12 D12 = =, (4) 2 d10 dгде d - приведенный матричный элемент, сечение ионизации, в случае, ik || когда излучение первого и второго лазеров линейно поляризовано в направлении оси 0X, - сечение ионизации, когда излучение первого лазера линейно поляризовано в направлении оси 0X, второго - в направлении оси 0Y (см. Рис.4), и сечение ++ +- ионизации циркулярнополяризованным излучением, где знаки (+) и (-) соответствуют правой и левой циркулярной поляризациям. Таким образом, выражения (1-4) дают определения измеряемых экспериментально величин через приведенные дипольные матричные элементы, вычисляемые теоретически.
На основании экспериментальных результатов, был вычислен нормированный линейный и круговой дихроизм в соответствии с определениями (1) и (2). Из двух независимые экспериментально измеренных величин А и А в работе были КД ЛД вычислены отношения дипольных матричных элементов. Таким образом, из измеренных значений А и А при каждой энергии фотона извлекаются два КД ЛД параметра, 2 и 2. С помощью данных для А и А, были найдены значения 1 2 КД ЛД безразмерных параметров 2 и 2. Первый из них приведен на Рис.6, а второй в 1 области наблюдаемого резонанса с полным моментом J=1 слабо меняется, так как он представляет собой отношение дипольных матричных элементов, соответствующих переходам в состояния с полным моментом J=2 и J=0. Нами получено значение =1.30.3. В следующем параграфе главы приводятся методы и приводятся результаты экспериментального исследования контуров АС конфигурации 6р7р атома Ва (см.
Рис.3).
параметр для АС 6p7p, J= 52100 52120 52140 52160 52180 522см-Рис.6 Вид зависимости параметра 2 вдоль контура автоионизационного резонанса.
Спектральные характеристики (времена жизни и значения параметров Фано (q) для случаев возбуждений АС через различные промежуточные состояния 6snp(1P ), где n=6,7,8 приведены в Таблице 2. В работе было экспериментально показано на примере нескольких АС, что время жизни АС не зависит от канала возбуждения.
ТЕРМ АС Ширина АС (см-1) 6p6p(1P ) 6p7p(1P ) 6p8p(1P ) 1 1 Параметр (q) Параметр (q) Параметр (q) D 40.52 14.5P 19.41 6.1P1 22.81 11.12 16.4Таблица 2. Экспериментальные результаты исследования контуров АС атома Ва при двухступенчатом возбуждении через различные промежуточные состояния.
Следующий параграф главы посвящен описанию методов исследования углового распределения электронов при фотоионизации ориентированных атомов.
Параграф состоит из нескольких пунктов: теория углового распределения фотоэлектронов при двухфотонном возбуждении промежуточного состояния;
описание конструкции времяпролётного фотоэлектронного спектрометра; описание экспериментального метода измерения угловых распределений ожэ-электронов и обсуждение полученных экспериментальных и теоретических результатов.
Возбуждение АС лазерным излучением видимого диапазона может быть осуществлено при помощи многофотонного резонансного или нерезонансного процессов возбуждения. Показано дополнительное преимущество двухфотонных процессов перед двухступенчатыми возбуждениями для промежуточных состояний с ненулевым полным моментом, когда ориентация атомов в промежуточных состояниях может быть нарушена в результате процессов эффузии излучения и столкновительной деполяризации. Так, например, деполяризация атомов в промежуточном состоянии 6s6p(1P ) при ступенчатом возбуждении поляризованным излучением атомов Ва была обнаружена при концентрации атомов в пучке большей, чем 1010 см-3. В случае двухфотонного возбуждения деполяризация атомов в промежуточном состоянии не была обнаружена для концентраций атомов в пучке вплоть до 1014 см-3. т.к. излучательная релаксация в основное состояние запрещена правилами отбора. В этом случае влияние эффузии излучения и столкновительной деполяризации на ориентацию атомов в промежуточном состоянии практически не сказывается.
Используя аппарат неприводимых тензорных операторов, выводятся общие выражения для угловых распределений фотоэлектронов при распаде АС как функции угловых зависимостей между поляризацией атома и поляризацией Е излучения:
d = (1+ (J0) (a,a,a;e,e,e; P1,2,3)), (3) k0 0 k0,k,k d 4 k0 k,k k 0(J0) где -статистические тензоры, описывающие поляризационное состояние атома в начальном состоянии, J - полный угловой момент атома в начальном a{aa} состоянии, с осью квантования вдоль его оси симметрии, () - инвариантные геометрические факторы, описывающие поляризационное состояние мишени, a{ee} зависящие от ориентации вылета фотоэлектрона и от параметров Стокса (P ) 1,2,возбуждающего излучения. ()- коэффициент угловой анизотропии ожэ-электронов, содержащий кулоновские амплитуды, определяющие динамические параметры эксперимента и угловую часть, зависящую от геометрических параметров эксперимента.
Были детально проанализированы случаи АС, запрещенных по четности для перехода из основного состояния, которые представляются одними из наиболее перспективных направлений исследований фотоионизации возбужденных атомов излучением лазеров на свободных электронах. В работе предлагается постановка полного квантовомеханического эксперимента по фотоионизации: парциальное сечение, параметры угловой анизотропии и поляризации фотоэлектронов для атома в ориентированном возбужденном состоянии для получения новой информации о резонансной ионизации. В частности, показано, что ионизация циркулярно поляризованным лазерным излучением может служить чувствительным индикатором поляризации выбитых электронов.
В диссертации теоретически исследуется общие закономерности анизотропии угловых распределений электронов в области АС в случае атомов Ва и АС возбуждаемых в инертных газах. Общие закономерности для анизотропии угловых распределений и спиновой поляризации ожэ-электронов иллюстрируются численными расчетами для атомов инертных газов:
Ne+*2s12p5np Ne2+2s22p4 Ne+*2s02p6npNe2+2s12pAr+*3s13p5npAr2+3s23p4 Ar+*3s03p6npAr2+3s13pKr+*4s14p5npKr2+4s24p4 Kr+*4s04p6npKr2+4s14pXe+*5s15p5npXe2+5s25p4 Xe+*5s05p6npXe2+5s15pДля распада АС конфигурации L M M сделаны численные предсказания для 3 1 4,параметров асимметрии угловых распределений и спиновой поляризации электронов в атомах, для наблюдаемых величин, характеризующих полный квантовомеханический эксперимент в Kr, Xe, Ba и Hg.
Для фотоионизации из возбужденного ориентированного состояния Yb*(6s6p)3P +XUV Yb+ (6s)2S + e- (s d ) проведено сравнение теории с 1 1 1/2 3/2,5/экспериментом для величин радиационных матричных элементов D /D и сдвиг фаз s d () волновых функций УsФ и УdФ фотоэлектронов. Приводятся описание метода исследований возбуждения АС инертных газов в котором для образования вакансии во внутренней оболочке атома использовалось излучение 47 гармоники видимого диапазона ВУФ излучение выделялось при помощи вакуумного монохроматора.
Рис. 7 Коллинеарная геометрия ионизации атомов Ва излучением двух лазеров на красителях. Фотоэлектроны регистрируются при помощи времяпролетного электронного спектрометра.
Особенностью работы, которого является сохранение степени поляризации излучения. Для регистрации ожэ-электронов использовался фотоэлектронный спектрометр энергии электронов повышенной чувствительности, которая достигалась за счет использования многоэлектродной электростатической линзы, вид которой представлен на Рис.8.
E(эВ) |Ds/Dd cos| (Ds/Dd cos)2 cos Эксперимент 4.Эксперимент 0.44 0.05 0.28 0.07 0.83 0.Теория 3.75 0.58 0.26 0.9Таблица 3. Значение отношения матричных элементов и сдвига фаз волновых функций электрона в непрерывном спектре для ионизации атомов Yb из возбужденного состояния.
Рис.8. Вид конструкции электростатической линзы для фотоэлектронного спектрометра энергии электронов. Стрелкой показана область взаимодействия лазерного излучения атомами или молекулами.
Следующий раздел главы диссертации посвящен описанию конструкции времяпролетного фотоэлектронного спектрометра для энергий электронов 2-10эВ.
В работе выполнено экспериментальное исследование углового распределения фотоэлектронов, полученных в результате трехфотонной ионизации атомов Ва.
Возбуждение атомов в четное состояние осуществлялось при помощи двухфотонного процесса, линейно поляризованным излучением лазера на красителях. Излучением того же лазера это состояние атома ионизовалось:
16s Ba 5d =0o 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,Энергия (эВ) Рис. 9. Электронный спектр ступенчатой ионизации атомов Ва.
Интенсивность (Отн.Ед.) Энергия непрерывного спектра, соответствующая трехфотонной ионизации, совпадает с положением контура автоионизационного резонанса конфигурации 6p8s(1P ). Вид электронного спектра представлен на Рис.9. При помощи поворота плоскости поляризации лазерного излучения измерялось угловое распределение фотоэлектронов (см. Рис.10).
1 - аппроксимация (= 0.74 ) 2 - эксперемент 0 20 40 60 80 100 120 140 160 1(гр.) Рис.10. Вид углового распределения фотоэлектронов при ионизации атомов Ва из возбужденного состояния.
В последнем параграфе главы диссертации получены аналитические выражения, описывающие угловое распределение фотоэлектронов образующихся при двухфотонной фотоионизации и результаты экспериментального измерения параметров асимметрии углового распределения ожэ-электронов.
В третьей главе диссертации приведены описания метода идентификации типа связи моментов по Гунду на основе измерения спиновой ориентации фотоэлектронов при ионизации ридберговской серии АС молекул HCl и DCl. Из угловой анизотропии распределения фотоэлектронов, была получены вероятности характеризующие распад множества ридберговских АС через спин-орбитальное взаимодействие в континуум, который лежит ниже 2П состояния иона. В случае 1/атомов эти параметры полностью описывают процесс фотоионизации. Для молекул, в которых отсутствует сферическая симметрия, аналитический вид выражений для матричных элементов и фазовых сдвигов в большинстве случаев неизвестен, что делает необходимым проведение экспериментальных измерений.
Первый параграф главы носит вводный характер. В нем обосновывается выбор молекул HCl и DCl, как объекта исследований. Во втором параграфе приводится Интенсивность (Отн. ед.) описание конструкции источника ВУФ излучения. Это излучение было получено путем смешения частот видимого диапазона в сверхзвуковой струе ксенона.
Эффективность преобразования составляла 10-3. Разделение основной частоты от преобразованной осуществлялось при помощи вакуумного монохроматора, который был разработан и сконструирован автором диссертации. В параграфе приведена теория конверсии излучения в нелинейных средах. Рассмотрено на основе формализма матрицы плотности трехфотонная конверсия излучения в нелинейной среде. Приведены правила отбора, условия синхронизма, поляризационные зависимости генерируемого излучения в зависимости от параметров поляризации исходного излучения. В следующем параграфе главы приводится описание экспериментальной установки, которая состояла из вакуумного монохроматора и камеры дифференциальной откачки с импульсным источником сверхзвуковой струи Xe. Оптическая схема монохроматора состояла из двух элементов вогнутых дифракционной решетки и зеркала. Зеркало использовалось для преобразования расходящегося преобразованного излучения в параллельное, дифракционная решётка использовалась в режиме дифракции параллельного пучка и фокусировала ВУФ излучение в область взаимодействия с молекулами. Ориентация падения излучения на зеркало и решетку была близка к нормальной, что обеспечивало сохранение циркулярной поляризации преобразованного излучения. Спиновая ориентация фотоэлектронов осуществлялась при помощи анализатора Мотта (ускорение электронов осуществлялось до 100 кЭв). Исследование возбуждения Ридберговской серии АС молекул HCl и DCl было выполнено в интервале энергии фотонов 102850-103050 см-1 см. Рис. (11). На Рис.(12) представлены результаты измерения параметра спиновой ориентации (А) для молекул HCl, соответственно. Благодаря эффективному охлаждению колебательных степеней свободы в сверхзвуковой газодинамической струе в спектре представлены только R(0) линии.
Экстремумы значения параметра (А) коррелируют с максимумами фотоионизационного спектра. Величина параметра (А) при энергии фотонов 1029см-1 для молекул HCl превышает величину 0.5, которая соответствует неориентированным молекулам. Теоретические расчеты показывают, что величина параметра (А) может быть больше 0.5 для вращательно разрешенных спектров. Для низких Ридберговских серий, как это было обнаружено для молекул HI, резонансы, принадлежащие d серии, могут быть легко идентифицированы благодаря их ширине и асимметричному профилю. Для спин-орбитальной автоионизации HCl и DCl такая простая идентификация невозможна, так как ширина автоионизационного резонанса уже ширины линии ВУФ излучения. Знак параметра (А) дает дополнительную спектроскопическую информацию.
5% DCl в Ne 5% HCl в Ne 0 102850 102900 102950 103000 103050 102850 102900 102950 103000 1030-Энергия излучения (см-1) Энергия излучения (см ) Рис. 11. Спектр сечения фотоионизации молекул HCl и DCl.
Величина параметра А 10% DCl в Ne ---102850 102900 102950 103000 1030Энергия излучения (см-1) Рис. 12. Величина параметра А для молекул HCl.
Для молекул HCl расчеты показывают, что величина (А) должна быть отрицательна для s резонансов и положительна для d резонансов, что позволяет идентифицировать тип связи по Гунду. На Рис.(11) представлено в относительных единицах полное сечение ионизации молекул HCl и DCl в интервале энергий соответствующих ридберговской серии АС, сходящихся к 2П ионному состоянию и 1/распадающихся в континуум 2П ионного состояния. Статистическая ошибка 3/измерения каждой спектральной точки не превосходит 2%.
Для получения излучения в указанном спектральном диапазоне использовалось нерезонансное смешение частот в Xе. Абсолютное значение длины волны было определено с точностью 1 см-1 посредством мониторинга флюоресценции.
Интенсивность (Отн. ед.) Интенсивность (Отн. ед.) А Благодаря установке скиммера все вращательные степени свободы исследуемых молекул были заморожены. В соответствии с больцмановским распределением вращательная температура колебаний молекул была меньше, чем 7К.
Хотя в наших экспериментах дают заметный вклад только линии R(0), резонансы расположены достаточно плотно. Эта высокая плотность наблюдаемых резонансов может быть объяснена наличием нескольких серий, соответствующих различным АС с угловым моментом J=l, которые сходятся к ионным состояниям с различным полным угловым моментом J. В высоте пиков проявляются иррегулярные флуктуации, которые увеличиваются с ростом n в ридберговских сериях. В низших резонансах ридберговской серии проявляется асимметрия контура АС, поскольку в этом случае их ширина превосходит спектральную ширину линии генерации излучения.
Спектры HCl и DCl измерены в одном и том же спектральном интервале энергий. Было обнаружено их заметное различие (см. Рис.11). В области взаимодействия излучения с молекулами присутствует слабое электростатическое поле (0.5V), которое приводит к полевой ионизации, что видно на левой части спектра фотоионизации. Уменьшение этого поля до величины 0.025 V/cм. дает возможность измерить потенциал ионизации, который составил 1002801.5l 1см-1.
для HCl и 102836.11см-1 для DCl. Эти результаты находятся в удовлетворительном согласии с результатами ZEKE спектроскопии, где было получено 102801.51 см-для HCl и 102836.11см-1 для DCl.
Последняя глава диссертации посвящена описанию экспериментальных исследований нового вида кластеров углерода, получивших название фуллерены.
Ионизация кластеров осуществлялась при помощи электронного удара и четырехфотонной ионизации излучением второй гармоникой АИГ:Nd3+ лазера.
Экспериментально показано, что при многофотонной ионизации в масс-спектре доминирующим является массовый пик соответствующий С.
Описана методика экспериментов и экспериментальная установка, особенностью которых является возможность за один лазерный импульс регистрировать весь масс-спектр при помощи времяпролетного масс-спектрометра с ионным зеркалом [10]. Разрешающая способность прибора составляла 1200. Поток фуллеренов в ионный источник масс-спектрометра обеспечивался при помощи термоэффузионного источника. В диссертации приводятся масс-спектры одно-, двух-, трехзарядных ионов фуллеренов.
При исследовании фуллеренов методами электронной спектроскопии исследуемый образец состоял из 50% смеси С и С. Ионизация осуществлялась 60 излучением второй гармоники 530нм. АИГ:Nd3+ лазера. Интенсивность излучения составляла 25mJ. На основе калибровки фотоэлектронного спектрометра, выполненной при ионизации атомов Ва, было получено значение потенциала ионизации С, который равняется 8.00.1эВ.
Фотофрагментация продуктов испарения образца анализировалась по энергиям электронов, выбитых из кластеров С, С в результате лазерного испарения графита.
60 Конструкция времяпролетного электронного спектрометра позволяла регистрировать энергию электронов в интервале значений 0-5 эВ, кроме этого, за счет поворота плоскости поляризации лазерного излучения, исследовалось угловое распределение электронов. Для испарения графита использовалось излучение 1, 2 и 4 гармоники АИГ:Nd3+ лазера. Преобразование излучения осуществлялось при помощи кристалла КДП. При эффективности преобразования 10% 15% интенсивность излучения второй и четвертой гармоник составляло- 1.5мДж. и 10мДж, соответственно.
Длительность импульса в режиме модуляции добротности -20нс. Фокусировка лазерного излучения на поверхность графита осуществлялась при помощи линзы с фокусным расстоянием 10см. Фотоэлектронный спектр продуктов лазерного испарения графита изображен на Рис.13. Он состоит из повторяющихся с равным интервалом энергий пиков, соответствующих кратным возбужденным состояниям кластеров.
По величине энергия возбуждения совпадает со значением внутренней энергии приходящейся на один атом в кластере С. Как показали наши эксперименты, при лазерном испарении графита образуются кластеры в возбужденном состоянии, причем кратность возбуждения соответствует 0.95эВ. Кратность возбуждения кластера тем выше, чем ближе по значению величина энергии возбуждения кластера к энергии фотонов излучения. Фотоэлектронный спектр лазерного испарения графита четвертой гармоникой излучения АИГ:Nd3+ лазера полностью совпадает с фотоэлектронным спектром четырехфотонной ионизации фуллеренов в термоэффузионном пучке. Экспериментально нами обнаружено, что угловое распределение фотоэлектронов изотропное.
C60, C8Eh=1,16 eV 7 (1064 nm) 6543211000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 30T(нс) Рис.13. Фотоэлектронный спектр С, полученный при лазерном испарении графита излучением первой гармоники АИГ:Nd3+ лазера.
В заключении сформулированы основные результаты диссертации.
1. Разработан метод идентификации АС по полному моменту на основе правил отбора для ступенчатого возбуждения поляризованным лазерным излучением.
Создана экспериментальная установка, позволяющей проводить исследования атомов при помощи ступенчатого и многофотонного возбуждения лазерным излучением видимого и УФ диапазонов. В работе выполнены исследования влияния столкновительной деполяризации на ориентацию в промежуточном состоянии при ступенчатом возбуждении поляризованным лазерным излучением. Апробация метода идентификации была осуществлена на примере линий дискретного спектра, идентифицированных методами классической спектроскопии. Выполнена идентификация АС конфигурации 6p7p атома Ва.
2. Предложен метод и проведены измерения сечения двухфотонного возбуждения дискретных уровней в атомах. На основе сравнения измеренной величины сечения с расчетной сделан вывод о механизме двухфотонного возбуждения. Методы исследования, разработанные для дискретной области спектра, позволили выяснить природу состояний, неправильно идентифицированных в работе [9]. Указанные методы позволили обнаружить аномально уширенные линии дискретного спектра. Уширение объясняется взаимодействием дискретного уровня с континуумом. Предложен метод совместного возбуждения автоионизационных состояний с линиями дискретного спектра, позволяющий с высокой степенью точности определять энергию возбуждения АС.
Интенсивность (Отн. ед.) 3. Впервые проведены экспериментальные исследования линейного и кругового дихроизма для ионизации из возбужденного ориентированного состояния.
При помощи теоретических выражений для линейного и кругового дихроизма предложен и реализован метод получения теоретических параметров, представляющих собой отношения квадратов дипольных матричных элементов для переходов в АС.
4. Создана экспериментальная установка, реализующая метод конверсии поляризованного излучения видимого диапазона спектра в область ВУФ диапазона.
Выполнены исследования ридберговской серии АС молекул HCl и DCl, на основании которых сделан вывод о типе связи по Гунду. Описан метод исследования спиновой ориентации фотоэлектронов.
5.Осуществлена разработка и изготовление времяпролетного фотоэлектронного спектрометра для энергий фотоэлектронов в диапазоне 03эВ.
Выполнено исследование углового распределения фотоэлектронов, полученных в результате ионизации атомов Ва. Получен параметр, описывающий анизотропию углового распределения эмиссии фотоэлектронов.
6. Разработанные экспериментальные методы масс-спектрометрии и фотоэлектронной спектроскопии позволили провести исследования многофотонной ионизации фуллеренов. Получены фотоионизационные масс-спектры и электронные спектры одно-, двух- и трех- зарядных ионов фуллеренов.
Цитированная литература 1. Kluge H.J. Resonation ionization spectroscopy, New York.:AIP press, 1994, 542 p.
2.Летохов В.С. Лазерная фотоионизационная спектроскопия, М:Наука,1987, 320 с.
3.Chen M. N., Effect of intermediate coupling on angular distribution of Auger electrons.
- Phys. Rev. A, 1992, v. 45, p.1684.
4.Ueda K. J., Shimizu Y., Chibe H., Kitajima M, Tanaka H, Fritzsche S, Kabachnik H.
M., J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. Experimental and theoretical study of the Auger cascade following 2p-4s photoexitation in Ar.- 2001, vol. 34, 107-119.
5.Клаиджер Д. Сверхчувствительная лазерная спектроскопия.-"Мир",М.,1986, 518с.
6.Акулин В.М. Карлов Н.В. Интенсивные резонансные взаимодействия в квантовой электронике. - "Наука", М., 1987, 308 c.
7.Siffalovic P., Drescher M., Spieweck M., Wiesenthal T., Lim Y.C.,R., Elizarov A., Heinzmann U. Laser-based apparatus for extended ultraviolet femtosecond time-resolve photoelectron spectroscopy.- Rev. Sc. Inst. 2001, vol. 72, n.1, p.30-35.
8.Бобашев С.В., Елизаров А.Ю., Коршунов В.В., Черепков Н.А. Исследование контура автоионизационного резонанса конфигурации 6р7р(3P ) атома Ва. - ЖЭТФ, 1995, т.107, с.119-124.
9.Kachru R., Van Linden van den Heuvel H.B., Gallagher T.F. Resolution of the Ba (6pj;ndj), and (6pj,ndj), autoionizing states and their mixing the (6pj,ns) and (6pjngj) states. - Phys.Rev. A, 1985, v.31, p.700-708.
Основные результаты диссертации опубликованы в работах:
1. Елизаров А.Ю. Телескоп для лазера на красителях, составленный из призмы и дифракционной решетки. - ЖТФ, 1985, т.55, с.2075-2077.
2. Елизаров А.Ю., Черепков Н.А. Экспериментальное определение полных моментов автоионизационных состояний при многоступенчатой фотоионизации атомов. - Письма в ЖЭТФ, 1986, т.44,в. 1, с.3-5.
3. Елизаров А.Ю., Черепков Н.А. Исследование возбужденных состояний дискретного спектра в атоме Ва. - Письма в ЖТФ, 1986, т.14,в. 3, с.210-214.
4. Елизаров А.Ю. Масс-спектрометрическое исследование двухфотонных возбуждений в атоме Ва. Автореферат и диссертация на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук, 1988.
5. Елизаров А.Ю., Черепков Н.А. Двухфотонная поляризационная спектроскопия автоионизационных состояний. - ЖЭTФ, 1989, т.96, в.4(10)б с.
1224-1230.
6. Cherepkov N.A., Elizarov A.Yu. Method for determining the cross section for two-photon excitation of discreet levels.- Resonance Ionization Spectroscopy, Institute of Physics Conference Series. Number 114. 1990, v.114, p.101-104.
7. Cherepkov N.A., Elizarov A.Yu. Two-photon excitation of Ba atoms and absolute measurements of 2. - J.Phys.B:At.Mol.Opt.Phis, 1991, v.24,p.4169-4179.
8. Dresher M., Irrgang R., Elizarov A., Bowering N., Heinzmann U. Rotationally Resolved One photon ionization of HCl. In: Fourth European Conference on Atomic and Mol. Physics 1992, Riga, Latvia, p.181.
9. Bobashev S.V., Elizarov A.Yu., Prilipko V.K., Cherepkov N.A. Linear and circular dichroism in two-step photoionization of barium atoms. - Laser Physics, 1993, v.3, p.751 -755.
10. Bobashev S.V., Elizarov A.Yu., Prilipko V.K., Cherepkov N.A. Linear and circular dichroism in two-step photoionization of barium atoms. In: XVIII International Conference on the physics of electron and atomic collisions, Denmarc, Aarhus, 1993, p.
53-54.
11. Бобашев С.В., Елизаров А.Ю., Коршунов В.В., Прилипко В.К., Черепков Н.А. Экспериментальное определение полного момента автоионизационных состояний конфигурации 6р7р атома Ва методом поляризационной лазерной спектроскопии. - ЖЭТФ, 1994, т.106, р.90-101.
12. Bobashev S.V., Dubensky B.M., Elizarov A.Yu., Korshunov V.V. A time-offlight mass-spectrometer for analysis of fullerenes. - Mol. Mat., 1994, v.4, p.155-158.
13. Bobashev S.V., Elizarov A.Yu., Prilipko V.K., Cherepkov N.A. Linear and circular dichroism in two-step photoionization of barium atoms - AIP Conference proceedings 329, 1994, 399-402.
14. Бобашев С.В., Елизаров А.Ю., Коршунов В.В., Черепков Н.А.
Исследование контура автоионизационного резонанса конфигурации 6р7р(3P ) атома Ва. - ЖЭТФ, 1995, т.107, с.119-124.
15. Бобашев С.В., Елизаров А.Ю., Коршунов В.В. Исследование контуров автоионизационных резонансов конфигурации 6p7p атома Ва. - Оптика и спектроскопия, 1995, т.78, с.709-714.
16. Drescher M., Irrgang R., Elizarov A., Bovering N., Heinzmann U. The Fanoeffect in rotationally resolved autoionization of HCl and DCl. - Phys.Rev.Lett., 1995 v.75, n.
16, p. 2936-2939.
17. Bobashev S.V., Elizarov A.Yu., Prilipko V.K., Korshunov V.V. Cherepkov N.A.
Linear and circular dichroism in two-step photoionization of barium atoms. In: AIP Conference proceedings 5-th European Conference on Atomic and Mol. Phys. 1995, Edinburg, U.K. 434-435p.
18. Elizarov A.Yu. Investigation of the multiphoton ionization of Ba atoms and C and C clusters with photoelectron spectroscopy, Laser Physics, vol. 5 No 6, 1995, p.
1144-1146.
19. Elizarov A.Yu. A time of flight photoelectron spectrometer for the analysis of fullerenes. - Super-Intense laser-atom physics, NATO ASI Series, 1995, vol. 13, p. 209-211.
20.Елизаров А.Ю. Исследование углового распределения эмиссии фотоэлектронов при трехфотонной ионизации атомов Ва. - Письма в ЖЭТФ, 1996, т.
62, в.1 с.23-26.
21.Elizarov A.Yu. Investigation of the angular distribution of electrons in the ionization of the 6p8s(3P ) autoionizing state of a Ba atom. - Laser Physics, 1997, vol.7, n.2, p.292-294.
22.Elizarov A.Yu., Korshunov V.V. Investigation of the excitation of an autoionizing resonance from an oriented state.- Laser Physics, 1997, vol.7, n.3, 331-333.
23.Elizarov A.Yu. Investigation of the multiphoton ionization of Ba atoms and C and C clusters with photoelectron spectroscopy, Physica Scripta, 1997, vol.56, p.584-586.
24.Elizarov A.Yu., Cherepkov N.A., Investigation of the multiphoton ionization of Ba atoms with photoelectron spectroscopy. ITARUS on nonlinear optics. Technical digest of Internation Laser Center Moscow State University. 1997, p. 40-42.
25.Elizarov A.Yu. Investigation angular distribution of photoelectrons by double ionized atom. - Laser Physics, 1998, vol. 8, n.5, 1021-1023.
26.Елизаров А.Ю. Исследование двухступенчатого возбуждения автоионизационных состояний атома Ва при двухфотонном возбуждении промежуточного состояния. - ЖЭТФ, 1998, т.103, в.3, с.834-840.
27.Елизаров А.Ю., Крамник С.С. Фотоэлектронная спектроскопия кластеров углерода. - Оптика и спектроскопия, 1999, т.87, с.283-285.
28.Elizarov A.Yu. The angular distribution of Auger electrons in the case of double vacancies in the inner atomic shell. - Laser Physics, 2000, vol.10, n.2, p.665-667.
29.Siffalovic P., Drescher M., Spieweck M., Wiesenthal T., Lim Y.C.,R., Elizarov A., Heinzmann U. Laser-based apparatus for extended ultraviolet femtosecond time-reolve photoelectron spectroscopy.- Rev. Sc. Inst. vol. 2001, 72, n.1, p.30-35.
30.Елизаров А.Ю. К вопросу об измерении степени поляризации синхротронного излучения. - Оптика спектроск., 2000, т.88, 5 с. 840-842.
31.Elizarov A.Yu. The angular distribution of photoelectrons in the ionization of oriented diatomic molecules. - Laser Phys., 2001, v.11, 3, c. 352-354..
32.Elizarov A.Yu. Angular distribution of photoelectrons upon ionization of oriented diatomic molecules. - High Energy Chem., 2001, v.35, 3 с. 139-141..
33.Елизаров А.Ю. Тупицын И.И., Исследование углового распределения ожеэлектронов в атоме Хе. - ЖЭТФ, 2003, т.124, 4(10), c. 733-743.
34.Елизаров А.Ю., Тупицын И.И., Исследование углового распределения ожээлектронов для переходов вида (M N ), (M N ), (M N ) и (M 3-> N 2,3 2,3 4-> N 4,5 4,5 4-> N 1 3 4,5-> O O ) в атоме ксенона. - ЖТФ, 2003, т.73, 12 с 1-8.
3 35.Елизаров А.Ю., Тупицын И.И., Исследование углового распределения ожээлектронов для переходов вида N O O и L M M в атоме Hg. - Оптика спектроск., 3 1 4,5 3 1 4,2004, т.47, 6 c. 540-546.
36. Елизаров А.Ю., Тупицын И.И., Спиновая поляризация и угловое распределение ожэ-электронов, образующихся в результате распада 3d-15р-состояния в атоме Кг.- ЖЭТФ, 2004, т.126, 6(12) с. 1283-1289.
37.Елизаров А.Ю., Тупицын И.И., Вычисление параметров асимметрии углового распределения и спиновой поляризации оже-электронов для атомов с открытыми оболочками. - ЖТФ, 2004, т.74, 11 с. 8-12.
38. Elizarov A.Yu., Tupitsyn I.I., Calculations of electron angular distribution in resonant Auger decay for Na, Ba, Hg and Kr. - Phys. Scr., 2004, v.70, 2-3 p. 139-141.
39.Elizarov A.Yu., Tupitsyn I.I., Calculations of electron angular distribution in resonant Auger decay for open-shell atoms.- Laser Phys., 2004, v.14, 12 с. 1499-1506.
40.Елизаров А.Ю., Тупицын И.И., Вычисление сечения ионизации He электронным ударом с образованием иона в возбужденном состоянии.- Оптика спектроск., 2005, т.99, 5 с. 709-713.
41. Elizarov A.Yu., Tupitsyn I.I, Angular distribution and spin polarization of Auger transitions of the Ne, Ar, Kr and Xe excited states.- J. Phys. B-At. Mol. Opt. Phys., 2006, v.
39, 20. p. 4329-4338.
42. Elizarov A.Yu., Tupitsyn I.I., Electron-impact ionization of Li, Be+, B2+, C3+, N4+ and O5+.- J. Phys. B-At. Mol. Opt. Phys., 2006, v.39, 6 p. 1395-1407.
43. Elizarov A.Yu., Tupitsyn I.I., Calculation by plane wave Born approximation of the electron-impact ionization of Ne, Ar, Kr and Xe.- Phys. Scr., 2007, v.76, 6, p.706-713.
44. Elizarov A.Yu., Tupitsyn I.I., Photoionization and electron-impact ionization of Yb atoms from an excited aligned state. - J. Phys. B-At. Mol. Opt. Phys., 2007, v.40, 11 p.
1991-2002.
45. Elizarov A.Yu., Tupitsyn I.I., Calculation by plane wave Born approximations of electron-impact ionization of silver and copper.- Eur. Phys. J. D, 2008, v.48, p. 67-74.