电子显微镜和扫描隧道显微镜使人们能看到原子尺寸的微观世界图像,极大地促进了化学、生命、材料、表面等学科的发展。通过提高时间分辨率,利用特定能量的飞秒和阿秒X-射线脉冲来探测超快速化学反应,如光合作用、DNA和蛋白质分子的合成和分解过程,已经成为科学发展的前沿研究领域之一。通过本课题的研究,在有关超短X-射线脉冲产生(发光)、超快速测量(时间分辨率达到飞秒量级,1fs = 10^-15s,即1千万亿分之一秒,和阿秒量级,1as=10^-18秒,即100亿亿分之一秒)等前沿领域取得了一些原创性的研究成果。发现了原子在强激光场中产生飞秒和阿秒X-射线脉冲的发射特性(即激光相位与X-射线光子能量之间的关系),揭示了发射特性的激光脉冲宽度依赖性和载波-包络相位(CEP)依赖性及其180 周期结构,在理论上计算出了飞秒和阿秒X-射线光电效应的量子增强现象及光电子能谱的干涉图像等。提出了测量和应用CEP的新方法,建立了应用于超快速测量的光电子能谱相位确定法,找到了重建脉冲时间结构的光电子能谱微分变换方程、积分变换方程和比例变换方程。利用这些先进的方法和变换方程,能极大地提高超快速测量的实验效率。
英文主题词high-order harmonic generation; radiation properties;ultra-fast measurement; transfer equation; laser-phase determination method.