[发明专利]一种探测电子运动的方法

权利要求书

1.一种探测电子运动的方法，其特征在于，包括：

(1)激发待探测基态分子，获得处于基态与激发态相叠加的叠加态电子波包；

(2)电离所述叠加态电子波包，以测量电离得到的所述待探测基态分子的二维光电子动量谱；

(3)分析所述二维光电子动量谱，从光电子全息干涉结构中获得所述叠加态电子波包在平行动量方向隧穿电离位置处的最概然密度分布随时间的变化，其中，所述二维光电子动量谱中垂直于激光偏振方向的干涉条纹为直接电子波包与前向散射电子波包干涉形成的所述光电子全息干涉结构；

目标光电子全息干涉结构满足：|I|²＝|I_d|²+|I_r|²+2|I_d||I_r|cos(Δφ)，其中，I为所述目标光电子全息干涉结构的电离振幅，I_d和I_r分别为直接电子波包和前向散射电子波包的电离振幅，Δφ为直接电子波包和前向散射电子波包的干涉项；

由提取目标光电子全息干涉结构的干涉项，其中，k_⊥为垂直激光偏振方向动量，α为分子的散射振幅的相位，t_r0和t_i0分别为散射光电子的散射时间和电离时间，δ(k_⊥)表示垂直激光偏振方向动量分布振幅在k_⊥处的相位，δ(0)表示该振幅在0处的相位；

将Δφ(k_⊥＞0)-Δφ(k_⊥＜0)作为相位差δ(-|k_⊥|)-δ(+|k_⊥|)，获取所述相位差δ(-|k_⊥|)-δ(+|k_⊥|)的斜率γ，则y₀＝γ/2，其中，y₀为所述叠加态电子波包在平行偏振方向隧穿出口处的最概然密度分布；

根据电子平行激光偏振方向末态动量与电离时间关系，获取所有平行偏振方向动量取点对应的电离时刻，并提取所有取点代表的电离时刻对应的叠加态电子波包平行偏振方向隧穿位置的最概然密度分布。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述叠加态电子波包表示为：

其中，|Ψ₁(r)与|Ψ₂(r)分别表示电子的基态与激发态，c₁与c₂为对应的展开系数，E₁与E₂为相应的电子态能量，θ₀为两个电子态初始相对相位，表示约化普朗克常数。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述光电子全息干涉结构的获取方式为：

消除所述二维光电子动量谱中平行于激光偏振方向的散射结构，得到初始光电子全息干涉结构；

在所述初始光电子全息干涉结构中的平行偏振方向动量范围内均匀取点，获取每个取点对应的垂直动量，得到每个取点对应的垂直激光偏振方向的目标光电子全息干涉结构。