Multiphoton processes induced by intense XUV attosecond pulse trains

Abstract

A high photon flux XUV attosecond source in the spectral region of 15- 25 eV was developed utilizing laser driven gas phase high harmonic generation under the implementation of IR loose focusing geometry. The obtained intensities, unique in this XUV spectral range, allowed the observation of multi-XUV-photon multiple ionization of noble gases through a series of sequential and direct paths. Furthermore, an attosecond delay line, based on a wavefront split device, capable of performing XUV pump - XUV probe experiments was built and tested via the 2nd order intensity volume autocorrelation; a technique for the temporal characterization of attosecond pulses. Finally, the perspective of inducing non-resonant strong field effects in the XUV domain utilizing the developed harmonic source is discussed.

Κατά τη διάρκεια αυτής της διατριβής αναπτύχθηκε μια ισχυρή πηγή φωτονίων στη φασματική περιοχή του ακραίου υπεριώδους κενού (XUV) και συγκεκριμένα μεταξύ των ενεργειών 15- 25 ηλεκτρονιοβόλτ (eV), χρησιμοποιώντας τη γέννηση αρμονικών υψηλής τάξης μέσω της αλληλεπίδρασης ευγενών αερίων με στενούς παλμούς λέιζερ εστιασμένους σε μεγάλη εστιακή απόσταση. Η ένταση της παραγόμενης ακτινοβολίας επιτρέπει την παρατήρηση πολλαπλού ιονισμού ευγενών αερίων μέσω πολλαπλών XUV φωτονίων ακολουθώντας είτε διαδοχικά είτε άμεσα κανάλια ιονισμού. Επιπλέον, αναπτύχθηκε μια γραμμή καθυστέρησης της τάξης των αττοδευτερολέπτων, που βασίζεται σε μια συσκευή διαχωρισμού των κυματομετώπων, ικανή να εκτελεί πειράματα άντλησης ανίχνευσης στην περιοχή του ακραίου υπεριώδους κενού (XUV pump -XUV probe). Η εν λόγω πειραματική διάταξη δοκιμάστηκε μέσω της αυτοσυσχέτισης της έντασης, μια τεχνική που χρησιμοποιείται για τον χρονικό χαρακτηρισμό των παλμών αττοδευτερολέπτων. Τέλος, παρουσιάζονται οι προοπτικές μελέτης αλληλεπίδρασης ισχυρών πεδίων με την ύλη στην περιοχή του XUV χρησιμοποιώντας την παραπάνω πηγή.