近日，中国科学院武汉物理与数学研究所柳晓军研究员领导的研究团队与国内外研究小组合作，在利用飞秒强激光探测原子分子结构及电子超快动力学研究方面取得重要进展。

目前，电子衍射与X-射线衍射是测定物质结构的两种典型方法。然而，对气相原子分子体系，X射线衍射方法存在空间分辨率较低、散射截面小等缺点，传统电子衍射方法则受空间电荷效应影响，其时间分辨局限在几十飞秒量级。发展时空高分辨的原子分子结构及动力学探测方法为研究领域广泛关注。

武汉物数所柳晓军研究员、全威研究员等人与北京应用物理与计算数学研究所陈京研究员、吴勇副研究员等合作，提出一种全新的激光诱导非弹性电子衍射(LIID)方案，并首次采用该方案实验测定了电子与惰性气体离子碰撞引起的非弹性散射微分截面。在该方案中，他们利用飞秒强激光驱动原子产生的再散射电子波包替代传统电子束，通过电子碰撞的方法对惰性气体母离子结构进行探测。结合武汉物数所前期建成的高分辨电子-离子动量谱仪装置与符合测量方法，他们实验测量了对应于电子-离子碰撞电离(e,2e)过程的光电子二维动量谱，并从中提取出电子与母体离子作用的非弹性散射微分截面，实验结果与扭曲波波恩近似理论计算结果很好吻合。LIID方案不仅继承了传统电子衍射方法的超高空间分辨优点，而且具有超高时间分辨能力，为在飞秒乃至阿秒时间尺度研究激光诱导的原子分子超快动力学过程提供了重要手段。该工作发表在Physical Review Letters上。