本论文总结了作者在北京大学物理学院现代光学研究所攻读博士学位期间,所从事的研究工作。作为最简单的三体相互作用平台,对He原子在激光场作用下的电子关联研究,是今后理解复杂多电子原子体系及其动力学过程的基础,本文的研究工作即围绕该主题展开。　　本论文的主要工作集中在三个方面:1,开发了一套数值求解全维He原子含时薛定谔方程的并行程序;2,基于该程序研究了单个阿秒脉冲作用下的He原子双光子双电离,并重点分析其中的电子关联效应;3,从理论上研究了通过双阿秒脉冲探测和控制He原子电子关联的可能性。此外,关于模型He原子多光子双电离的研究也在本文中有所涉及。本论文将电子关联划分为了初态,中间态,以及末态关联三种不同的阶段,并对直接和序列双电离中不同能量分配比例下电子关联的具体机制进行了详细的分析。　　第一章,作者回顾了过去20年中,关于He原子双电离的各项研究工作,包括红外激光作用下的非序列双电离,软X射线波段的双光子双电离,以及阿秒双脉冲泵浦探测技术等,并介绍了实验和理论研究中的各种主要方法。本论文选择的理论方法是求解激光场作用下的全维He原子含时薛定谔方程,这种方法在双电子动力学的研究中具有一定的普适性,能够对任何形式的激光脉冲给出作用结束后的波函数,具有良好的数值稳定性,结果精确可靠。此外还可以在投影运算中避免显式地写出包含真实电子关联的双连续态。但该方法对计算机资源要求很高。不同于强场近似等解析理论,数值求解全维He原子的含时薛定谔方程实际上更像是发生在大型计算机上的虚拟实验。　　第二章,基于球坐标系,成功开发了求解全维He原子含时薛定谔方程的并行程序。本章是作者博士期间的工作重点之一,详细介绍了如何在球坐标系中将含时薛定谔方程转化为相互耦合的偏微分方程组。作者选用Arnoldi算法和有限元离散变量表示法,分别实现了对时间和空间的离散化,并给出了高斯拉巴托基函数下双电子哈密顿量矩阵的表示方法。该程序具有良好的收敛性和数值稳定性,通过对比文献中的He原子束缚态能量,程序精确性得到了验证。对并行效率的测试也表明,随着所使用CPU的增加,程序耗费的总机时呈下降趋势。　　第三章,作者基于求解全维He原子含时薛定谔方程的方法,研究了单脉冲作用下He原子双光子双电离过程中的电子关联效应。作者通过对激光作用结束后的末态双电子波函数进行无外场自由演化,使得电离电子间的关联作用可以忽略,再将其投影到两电子库仑波函数的乘积上。通过对比,本论文程序所计算的双电离三阶微分截面与文献结果几乎一致。作者研究了当光子能量处于深度直接双电离区,序列电离阈值附近,以及深度序列电离区时的He原子双电离特征。在实空间和两电子联合出射角分布中,作者都发现了电子关联的直接表现。进一步的分析表明,电子的能量分配比例和光子能量决定了不同阶段电子关联机制的相对重要性。两电子均分能量时,无论光子能量是多少,中间态关联是电子关联主要形式。当两电子极端分配能量时,如果在直接电离区,则仍然是中间态关联主导;如果在序列电离区,电子关联则主要反映末态的相互作用过程。作者还研究了在不同长度的激光脉冲作用下的He原子序列双电离,并从电子关联的三阶段划分出发,对各种现象进行了解释。　　第四章,在单脉冲双电离的研究基础上,作者探讨了利用双阿秒脉冲探测电子关联的可能性。通过与基于微扰论的独立电子模型相对比,作者发现在双脉冲双电离中,电子能量谱可能存在着中间态关联的特征。对能量差-角度差联合谱的分析进一步表明,双脉冲作用下同向出射的双电子,存在比单脉冲双电离中更为复杂的末态电子关联。通过改变泵浦光频率,作者对这种复杂相互作用的成因进行了分析和验证。　　第五章,作为全维He原子程序开发的一个中间阶段,作者基于模型He原子研究了多光子双电离中的电子关联特征。作者的研究表明,模型He原子对全维He原子研究具有一定的指导意义,但计算结果也反映出模型本身存在的一些不合理限制。特别地,在模型He原子的三光子双电离中,对同向电离的电子,作者观察到了与双阿秒脉冲全维He原子计算结果相似的末态关联机制。