通往基于离子泵浦探测实验的路径：从冷却超音速气体束中产生18皮秒的18千电子伏特Ne$^+$离子脉冲
摘要：将离子撞击固体表面引发的动力学过程主要通过理论建模或计算机模拟进行了研究。结果表明，离子与固体相互作用引发的微观非平衡弛豫过程发生在（亚）皮秒时间尺度上。因此，对于这些动力学过程，适当的实验方法需要具有适当的时间分辨率的泵浦探测方法。最近的实验成功地使用了将惰性气体原子通过激光光电离与Wiley-MacLaren离子分束器相结合的方法，获得了到达时间分布最窄为 $t_ {ion} = 180$ ps的结果。在这里，我们展示了通过用温度为 $T_{atoms} = 4$ K的超声速冷却的惰性气体原子束替代气体束，可以显著改进该装置。对具有4 keV动能的个别Ne$^+$离子测量到达时间的详细分析揭示了通过这种技术可以将到达时间波动降低到（18 $\pm$ 4）ps。这打开了使用ps范围的时间分辨率进行keV离子泵浦-探测实验的大门。
作者：L. Kalkhoff, A. Golombek, M. Schleberger, K. Sokolowski-Tinten, A. Wucher, and L. Breuer
论文ID：2303.01399
分类：Atomic Physics
分类简称：physics.atom-ph
提交时间：2023-03-03