علی نوید

فرآیند تولید هماهنگهای بالا ( )HHGزمانی رخ می دهد که اتم در میدان لیزری قوی قرار می گیرد. این فرآیند سه مرحله ای شامل: یونیزاسیون تونلی، حرکت الکترون در میدان لیزری و بازترکیب همراه با گسیل فوتون در ناحیه XUV است. مرحله اول و سوم فرآیندی کوانتومی و مرحله دوم فرآیندی کلاسیکی است با محاسبه معادله حرکت الکترون رها شده در میدان لیزری می توان انرژی فوتون گسیلی را با استفاده از معادلات کلاسیک به دست آورد. در این پژوهش، بهینه سازی فرکانس قطع و ناحیه تخت طیف هماهنگهای بالا جهت تولید تک پالس آتوثانیه بررسی و شبیه سازی شده است. فرکانس قطع بالاترین هماهنگی است که با استفاده از آن می توان پالس آتوثانیه با بهره وری بالا تولید کرد. در ابتدا برای تعین ماده مناسب برای این فرآیند، پتانسیل کولنی و احتمال یونیزاسیون ماده اندرکنشی با استفاده از مدل ADK بررسی شده است. مشاهده می شود که استفاده از ماده با پتانسیل یونیزاسیون بالا سبب افزایش هماهنگ قطع و پهن تر شدن ناحیه تخت طیف هماهنگهای بالا می شود. یکی از راههای بالا بردن پتانسیل یونیزاسیون یونیده کردن اتم است که پتانسیل آن به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. لازمه استفاده از ماده اندرکنشی با پتانسیل یونیزاسیون بالا، استفاده از میدان ورودی قویتر است که برای تقویت میدان ورودی از میدان پمسمونیک با آرایه نانوررات کروی استفاده شده است. در این پژوهش، علاوه بر استفاده از گازهای نجیب که دارای پتانسیل یونیزاسیون بالایی هستند، از یون گاز نجیب و کوچکترین یون مولکولی دو اتمی متقارن + 𝐻2و نامتقارن + 𝐻𝑒𝐻2استفاده شده است که دارای پتانسیل یونیزاسیون بالایی هستند نهایتا برای شبیه سازی طیف هماهنگهای بالا، با استفاده از تقریب تک الکترون فعال، معادله شرودینگر وابسته به زمان ( )TDSEبرای اتم اندرکنشی با میدان لیزری قوی، به صورت عددی با استفاده از روش کرانک نیکلسون صر و شبیه سازی شده است. فرکانس قطع و پهنای ناحیه تخت طیف هماهنگ- های بالا بررسی شده است. در نهایت پالس آتوثانیه هر ماده اندرکنشی تحلیل شده است. نتایج شبیه سازی احتمال یونیزاسیون نشان می دهد که برای یونیده کردن ماده با پتانسیل یونیزاسیون بالا، باید از میدان قویتر استفاده کرد، همچنین محدوده شدت یونیزاسیون تونلی را میتوان با استفاده از احتمال یونیزاسیون به دست آورد. نتایج حاصل از طیف هماهنگهای ب