Controlling photoionization using attosecond time-slit interferences

Vi studerar fotojonisering, processen då interaktionen med elektromagnetisk strålning interagerar med material och leder till frisläppning av elektroner. Detta förlopp är otroligt snabbt, men med hjälp av avancerad laserteknik kan vi studera dess dynamik och de kvantmekaniska regler som är inblandade. I denna studie studerar vi fotojonisering av helium med en 3D-momentum-spektrometer. Ett kort pulståg i den extrema ultravioletta spektralregimen och med en attosekunds varaktighet fokuserades tillsammans med en ultrakort infraröd laserpuls i en heliumgasjet i en spektrometer. Spektrometern mäter både de resulterande foto-jonerna och foto-elektronerna efter jonisering med det kombinerade extrema ultravioletta och infraröda ljuset, och den kompletta tredimensionella momentdistributionen kan rekonstrueras. I denna studie studerades fotoelektrondistributionen med en varierande "carrier-to-envelope"-fas (CEP) för det infraröda fältet. CEP är fasförhållandet mellan intensitetsmaxima för en ljuspuls och dess bärvåg, och för ljuspulser som endast har en varaktighet på ett litet antal perioder förändrar denna fas betydligt det elektriska fältets form. Eftersom de extrema ultravioletta pulserna genereras genom icke-linjär uppkonvertering av den infraröda pulsen, påverkar en förändring av CEP:n också antalet extrema ultravioletta pulser som genereras, och den resulterande fotoelektronmomentfördelningen visar också stor variation som beror på CEP.