飛秒強雷射誘導的電離電子波包或可重新返回母離子實並與之發生再散射過程, 由再散射引起的高次諧波譜或光電子譜為探測原子分子結構及電子態超快演化提供有效途徑. 當前, 發展時空高分辨的原子分子結構及動力學探測方法為研究領域廣泛關注.
中國科學院武漢物理與數學研究所柳曉軍研究員, 全威研究員等人與北京應用物理與計算數學研究所陳京研究員, 吳勇副研究員等合作, 提出一種新的雷射誘導非彈性電子衍射方案, 並採用這一方案實驗測定了電子與惰性氣體離子碰撞引起的非彈性散射微分截面.
據介紹, 在這一方案中, 專家利用飛秒強雷射驅動原子產生的再散射電子波包替代傳統電子束, 通過電子碰撞的方法對惰性氣體母離子結構進行探測. 結合武漢物數所前期建成的高分辨電子- 離子動量譜儀裝置與符合測量方法, 他們實驗測量了對應於電子- 離子碰撞電離過程的光電子二維動量譜, 並從中提取出電子與母體離子作用的非彈性散射微分截面, 實驗結果與扭曲波波恩近似理論計算結果吻合.
這一方案繼承了傳統電子衍射方法的超高空間分辨優點, 而且具有超高時間分辨能力, 為在飛秒乃至阿秒時間尺度研究雷射誘導的原子分子超快動力學過程提供了重要手段. 相關研究成果近期發表在學術期刊《物理評論快報》上.