eprintid: 18404
rev_number: 7
eprint_status: archive
userid: 1729
dir: disk0/00/01/84/04
datestamp: 2015-03-12 08:31:57
lastmod: 2015-04-30 08:23:40
status_changed: 2015-03-12 08:31:57
type: doctoralThesis
metadata_visibility: show
creators_name: Jahrsetz, Thorsten
title: Two-photon processes in highly charged ions
title_de: Zweiphotonenprozesse in hochgeladenen Ionen
subjects: 530
divisions: 130200
adv_faculty: af-13
keywords: Atomic physics, highly charged ions,
Two-photon decay, Photon scattering
abstract: Two-photon processes are atomic processes in which an atom interacts simultaneously with two photons. Such processes describe a wide range of phenomena, such as two-photon decay
and elastic or inelastic scattering of photons. In recent years two-photon processes involving highly charged heavy ions have become an active area of research. Such studies do not only consider the total transition or scattering rates but also their angular and polarization dependence. To support such examinations in this thesis I present a theoretical framework to describe these properties in all two-photon processes with bound initial and final states
and involving heavy H-like or He-like ions. I demonstrate how this framework can be used in some detailed studies of different two-photon processes. Specifically a detailed analysis of two-photon decay of H-like and He-like ions in strong external electromagnetic fields shows the importance of considering the effect of such fields for the physics of such systems. Furthermore I studied the elastic Rayleigh as well as inelastic Raman scattering by heavy H-like ions. I found a number of previously unobserved phenomena in the angular and polarization dependence of the scattering cross-sections that do not only allow to study interesting details of the electronic structure of the ion but might also be useful for the measurement of weak physical effects in such systems.
abstract_translated_text: Zweiphotonprozesse sind atomare Prozesse, in denen ein Atom gleichzeitig mit zwei Photonen wechselwirkt. Solche Prozesse beschreiben eine Vielzahl an Phänomenen, wie z.B.
den Zweiphotonenzerfall und elastische oder inelastische Photonenstreuung. In den letzten Jahren sind Zweiphotonprozesse in hochgeladenen Ionen ein aktives Forschungsgebiet geworden. Neue Studien beschäftigen sich nicht nur mit den Absolutwerten der Übergangsraten
oder Wirkungsquerschnitten, sondern auch mit ihrer Winkel- und Polarisationsabgängigkeit. Um derartige Studien zu unterstützen, stelle ich in dieser Dissertation ein Verfahren vor, mit dem solche Eigenschaften für alle Zweiphotonenprozesse mit gebundenen Anfangs und Endzuständen in schweren wasserstoff- und heliumähnlichen Ionen berechnet werden können. Es wird dargestellt, wie dieses Verfahren für detaillierte Studien verschiedener
Zweiphotonenprozesse angewandt werden kann. Insbesondere wurde eine Analyse von dem Zweiphotonzerfall angeregter Ionen in starken elektrischen Feldern durchgeführt, bei der
sich die Bedeutung solcher Felder in diesen Systemen zeigte. Neben diesen Zweiphotonenstudien untersuchte ich elastischer Rayleigh und inelastischer Raman Streuung an schweren wasserstoffähnlichen Ionen. Dabei wurden eine Reihe neuer Phänomene beobachtet, die einen tiefen Einblick in die elektronische Struktur von schweren Ionen ermöglichen und eventuell Anwendung in der Messung schwacher physikalischer Effekte finden könnten.
abstract_translated_lang: ger
date: 2015
id_scheme: DOI
id_number: 10.11588/heidok.00018404
ppn_swb: 1656273497
own_urn: urn:nbn:de:bsz:16-heidok-184043
date_accepted: 2015-03-05
advisor: HASH(0x556120b31cc0)
language: eng
bibsort: JAHRSETZTHTWOPHOTONP2015
full_text_status: public
citation:   Jahrsetz, Thorsten  (2015) Two-photon processes in highly charged ions.  [Dissertation]     
document_url: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/18404/1/Thorsten_Jahrsetz_PhD_thesis.pdf