Ionisation atomique en champ electromagnetique intense : dynamique des resonances induites, transition vers le regime tunnel et ionisation double

par ERIC MEVEL

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de René-Jean Champeau.

Soutenue en 1994

à Paris 11 .

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Résumé

Ce travail experimental decrit differents aspects de l'ionisation d'atomes (gaz rares) par des impulsions lasers subpicosecondes (70fs), intenses (10#1#3-10#1#5w. Cm#-#2). Sa motivation est d'etudier le comportement du processus d'ionisation et l'evolution du role de la structure atomique en fonction de l'eclairement du laser. Dans le regime d'ionisation multiphotonique la structure atomique joue un role important a travers les resonances induites par deplacement lumineux qui surviennent inevitablement lorsque ces deplacements sont de l'ordre de grandeur de l'energie du photon. Elles se traduisent par l'apparition, de structures etroites (100mev) dans les spectres d'energie des electrons. Leur evolution en fonction de l'eclairement est en bon accord avec les predictions faites sur la base du modele de floquet a condition de prendre en compte la contribution due a l'ionisation des etats excites peuples lors du croisement des resonances. Lors de la transition du domaine multiphotonique vers le domaine tunnel, qui correspond a un regime d'eclairements ou les deplacements sont de l'ordre du potentiel atomique, nous observons la disparition progressive de la double structure due a l'ionisation au dessus du seuil et aux resonances induites par deplacements lumineux. Cette observation accredite les modeles d'ionisation tunnel qui ne prennent pas en compte ni le role de la structure atomique ni la nature quantique du champ. Dans le domaine tunnel, nous observons la manifestation d'un processus d'ionisation double directe. Son comportement en fonction de la polarisation du champ est correctement decrit par un modele qui traite classiquement le mouvement de l'electron dans le champ. L'ejection du deuxieme electron est provoquee par la collision survenant lors du retour du premier electron sur son ion parent

Titre traduit

Atomic ionization in strong electromagnetic fields: dynamics fo induced resonances, transition to the tunnel regime and double ionization

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