MULTIPHOTON IONIZATION OF ATOMS

Résumé
L'ionisation multiphotonique d'atomes à un électron, tel que l'hydrogène atomique et les alcalins, est actuellement un sujet accompli qu'on peut traiter par des modèles théoriques rigoureux. Cet article est consacré à l'analyse de l'ionisation multiphotonique d'atomes ayant plusieurs électrons sur la couche externe, et tout particulièrement les gaz rares. Il en résulte l'émission de plusieurs électrons, et la production d'ions multi-chargés. Dans le xénon, par exemple, on peut créer des ions jusqu'à Xe⁵⁺. Les ions doublement chargés sont formés, soit par excitation simultanée de deux électrons de l'atome, soit par l'intermédiaire d'ions chargés une fois, selon l'éclairement et la fréquence du rayonnement laser utilisé. Les processus fondamentaux mis en jeu sont beaucoup plus complexes que dans le cas d'atomes à un électron. Un nouveau modèle théorique devra être élaboré, pour introduire les corrélations d'électrons. Enfin, la dernière partie de cet article est consacrée à une description succincte de la compétition qui apparaît à haute pression entre l'ionisation multiphotonique résonnante et la génération d'une fréquence harmonique impaire du laser utilisé.

Abstract
Multiphoton ionization of one-electron atoms, such as atomic hydrogen and alkaline atoms, is well understood and correctly described by rigorous theoretical models. The present paper will be devoted to collisionless multiphoton ionization of many-electron atoms as rare gases. It induces removal of several electrons and the production of multiply charged ions. Up to Xe⁵⁺ ions are produced in Xe atoms. Doubly charged ions can be produced, either by simultaneous excitation of two electrons, or by a stepwise process via singly charged ions. This depends on the laser intensity and the photon energy. The basic interaction processes involved are considerably more complicated than for one-electron atoms. A new theoretical model has to be developed to take into account electron correlation effects. Finally, the last part of the present paper will give a brief description of the competition which occurs at high atomic density between resonant multiphoton ionization and generation of odd harmonics of the laser radiation.