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本论文主要研究乙烯、碘甲烷等气体分子在飞秒强激光场下的库仑爆炸产生的碎片离子的平动能分布以及角分布。通过对比实验测量的碎片离子平动能和理论计算值，确定了碎片离子的形成通道，即高价母体离子的爆炸通道。利用飞秒双光束实验方法研究了碎片离子相对于激光偏振方向的各向异性分布原因即取向机理。全文共分六个部分：
1.绪论回顾了超快超强激光的发展历史，简单总结了强激光场与物质相互作用过程。着重介绍了与本文有关的分子在飞秒强激光场作用下的取向、电离和库仑爆炸的研究状况，以及爆炸产生的碎片离子爆炸通道和角分布取向机理的确定方法。
2.实验系统介绍了我们的实验装置：钛蓝宝石飞秒激光器和飞行时间质谱与光电子谱仪。详细介绍了飞行时间质谱仪的各个组成部分，及实验数据的处理方法。另外对双光束分子取向实验进行了详细描述。
3.飞秒强激光场下C2H4分子库仑爆炸碎片离子的研究主要介绍了多原子分子C2H4在线偏振和圆偏振飞秒激光场下的库仑爆炸过程。实验中测量了碎片离子的平动能，还通过旋转线偏振激光的偏振方向，测量了离子的角分布。然后通过双光束实验法确定了C2H4分子为动力学取向。同时，对二价母体离子C2H42+的电离机理进行了讨论。
4.飞秒强光场下CH3I分子的库仑爆炸碎片研究研究了CH3I在强度1014-1015Wcm-2下，分子库仑爆炸产生的碎片离子的平动能及爆炸通道。比较不同脉冲宽度下的结果，总结了脉宽对分子电离解离机理的影响。短脉冲下，碎片离子主要来自母体的直接爆炸。对碎片离子所展现的相对于激光偏振矢量的各向异性分布，我们使用了不同的方法确定CH3I分子为几何取向机理。
5.其它双原子分子和多原子分子库仑爆炸碎片研究通过对CO，CS2，SF6等分子的研究，发现此条件下的场致电离库仑爆炸机理。而在取向机理的判断上，发现较重分子在飞秒光场下为几何取向，而较轻分子则以动力学取向为取向机理。
6.总结通过对几种烷烃类分子的库仑爆炸研究，确定了碎片离子在飞秒光场下的对称性爆炸通道的主导地位。使用多种区分分子取向机理方法，得到较重分子的几何取向机理，而较轻分子为动力学取向。