Thermal bistability in laser-cooled trapped ions
研究射频阱中大型离子云在激光冷却下的温度双稳态行为，通过数值模拟揭示振荡场和离子密度对加热率及稳态切换的影响，并提出利用阈值效应检测入侵者扰动的方法。
2023-04-25 physics.atom-ph
Dual channel self-oscillating optical magnetometer
本文报道了一种基于非线性磁光旋转效应的双通道磁强计。Cs原子被光学泵浦，并由调谐到D $_2$线的自由运行二极管激光器探测。泵浦激光器的宽频率调制用于产生同步塞曼光泵浦和超精细再泵浦。该磁力计工作在无屏蔽环境中，通过差分测量的方法消除了远距离磁源的杂散信号。在这种情况下，磁力计同时给出磁场模量和场差。共模噪声抑制允许灵敏度为\pthz{2}的高分辨率磁力测量。这种灵敏度与长期稳定性和大带宽相结合，使得可以在5 cm $^3$的测量体积中检测水质子磁化及其自由感应衰减
2009-02-25 physics.atom-ph physics.ins-det
Strong-field Breit-Wheeler pair production in short laser pulses: Relevance of spin effects
本文研究了高能光子与周期数强激光脉冲碰撞中电子-正电子对的产生。利用激光修饰的旋量和标量量子电动力学框架，比较了Dirac粒子对和Klein-Gordon粒子对的产生。给出了不同激光参数下的正电子能谱和角分布。我们确定的条件下，从克莱因-戈登理论的预测要么非常相似，或在很大程度上不同于适当的狄拉克理论。特别是，我们解决的问题，在何种程度上的相关性的自旋效应的影响，由激光脉冲的持续时间短。
2016-05-11 hep-ph physics.atom-ph
Strong-Field Breit-Wheeler Pair Production in Short Laser Pulses: Identifying Multiphoton Interference and Carrier-Envelope-Phase Effects
在激光修饰的量子电动力学框架下，研究了强激光脉冲作用下强场Breit-Wheeler过程产生正负电子对的过程。关于在多光子制度的激光场参数，特别注意的是所创建的粒子，它可以通过一个直观的模型再现和解释的能谱。该模型是基于由激光脉冲的光谱分量驱动的多光子事件的概率。它允许，特别是，以识别不同的对生产通道，表现出对激光载波包络相位的特性依赖之间的干扰。
2016-03-31 hep-ph physics.atom-ph
Dynamically-assisted nonlinear Breit-Wheeler pair production in bichromatic laser fields of circular polarization
本文推导圆偏振双色激光场中高能 γ 光子诱导非线性 Breit-Wheeler 对产生的一阶弱场产生率公式，并揭示相反螺旋度可显著增强动态辅助效应。
2023-06-05 hep-ph physics.atom-ph
Strongly enhanced pair production in combined high- and low-frequency laser fields
在非微扰相互作用下，研究了高能探测光子在强激光场中传播产生粒子-反粒子对的问题。激光场由一个强的低频分量和一个弱的高频分量组成。虽然对于每一个单独的组件的光生对强烈抑制，我们表明，它们的组合可以在很大程度上放大的对生产的概率，通过促进桥接的过程中的能量障碍。我们的预测可以通过利用现有的高强度激光设备进行测试。
2013-10-26 hep-ph physics.atom-ph physics.plasm-ph
Coherent X-Ray Generation with Laser Driven Ions
对于足够强的$10^{15}W/cm^2$和更高的激光场，多电荷离子的电子波包的小部分仍然可以隧穿高库仑势垒。数值求解相应的薛定谔方程，我们发现这种波包在振荡的高功率激光场中的周期性坍落将产生多keV范围的相干X射线辐射，即远高于之前的预测或观察到的。
2000-04-18 physics.atom-ph
Laser assisted Breit-Wheeler and Schwinger processes
分析了强激光脉冲对XFEL场中Breit-Wheeler和Schwinger过程产生正负电子对的辅助作用。激光束对高能光子与XFEL光子碰撞的影响在于Breit-Wheeler子过程中出现的对的相空间重新分布。我们提供了数值例子的微分截面的参数相关的欧洲XFEL。类似地，Schwinger型对生产在脉冲场与振荡组件指的是叠加的光学激光和XFEL频率进行评估。所产生的对的剩余相空间分布对脉冲形状敏感，并且可能与瞬时实现的模式占用显著不同。
2016-04-01 hep-ph physics.atom-ph
Seed and vacuum pair production in strong laser field
基于非微扰QED问题的重要性和强激光装置的发展，综述了强激光场中正负电子对产生的研究进展。根据不同的实验要求和理论方法，阐述了两类电子对产生，即种子粒子与强激光结合产生电子对和无种子粒子的真空电子对产生。分析了强场引起的非微扰问题的根源。讨论了每类电子对产生问题的非微扰方法的主要思想、实现、成就、有效性、挑战和瓶颈问题。
2019-07-17 hep-ph physics.atom-ph physics.optics
Trident Pair Production in Colliding Bright X-ray Laser Beams
强X射线激光器的迅猛发展推动了对产生过程研究向更高激光频率方向发展。本文考虑了高能电子在两束X射线激光碰撞的重叠区碰撞时，伴随两束X射线光子吸收的共振电子-正电子对产生过程。激光修饰的QED方法是合理的，以解决相应的多费曼图计算的复杂性。揭示了产生率和正电子能量分布与两个激光波矢方向和入射电子动量方向之间的相对夹角的关系。结果表明，与平面波情况相比，非平面波激光场位形在电子对产生过程中引起了新的特征。
2013-08-24 physics.atom-ph
Relative-phase dependence of dynamically assisted electron-positron pair creation in the superposition of strong oscillating electric-field pulses
Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf（杜塞尔多夫海因里希·海涅大学）；University of Warsaw（华沙大学）
本文研究了不同频率振荡电场脉冲叠加中电子-正电子对产生的相对相位效应，发现叠加高频模式的相对相位可使对产生总数增加约10-30%。
2025-05-30 hep-ph physics.atom-ph
Generalized Hyper-Ramsey Resonance with separated oscillating fields
为了提高粒子在独立剪裁的分离振荡场作用下的超高精度测量和量子态工程，推导了Ramsey跃迁几率的精确推广.在询问方案结束时积累的相移提供了在各种激光参数条件下对量子态的高水平控制。为了提高下一代原子、分子和核钟的性能，提高Penning阱质谱中的高分辨率频率测量，以及更好地控制物质波干涉仪或量子信息处理中的光致频移，提出了一种基于相互作用时间、场振幅、相位和频率失谐独立控制的广义超Ramsey共振。
2015-07-15 physics.atom-ph quant-ph
Pulse shape effects on the electron-positron pair production in strong laser fields
研究了具有子循环结构的强线偏振激光场作用下的电子对产生过程。用非微扰数值方法研究了不同包络形状的激光脉冲。我们分析了两种不同的“平坦”包络形状和两种形状没有高原的各种参数，包括载波包络相位。研究了共振拉比振荡、产生粒子的动量分布和粒子对总数。结果表明，所有这些特性是非常敏感的脉冲形状。
2017-03-19 hep-ph hep-th physics.atom-ph
Screening and enhancement of oscillating electric field in molecules
根据希夫定理，原子电子将原子核与外部静态电场完全屏蔽。然而，如果字段是时间依赖的，则情况并非如此。原子中的电子轨道要么在振荡电场的频率偏离原子共振时保护原子核不受电场的影响，要么在振荡电场的频率接近原子跃迁能时增强振荡电场。在分子中，不仅电子态，而且转动和振动态都负责振荡电场的屏蔽。正如本文所示，由于分子的振转态，分子内部低频场的屏蔽比原子内部弱得多。本文系统地研究了双原子分子内部振荡电场在不同频率范围内的屏蔽，当场的频率是振转或电子跃迁频率的量级时。在共振的情况下，我们表明，微波频率电场可能会提高到六个数量级，由于振转状态。我们还导出了多原子分子中振荡电场的屏蔽和共振增强的一般公式。这些结果可能的应用包括核电偶极矩测量和激光激发核反应。
2018-12-11 hep-ph physics.atom-ph quant-ph
Complete description of polarization effects in e^+e^- pair production by a photon in the field of a strong laser wave
我们考虑高能光子在强激光场中产生e^+e^-对。计算了圆偏振或线偏振激光光子和所有其他粒子的任意偏振的这个过程的概率。我们得到了完整的一套功能，描述这样的概率在一个紧凑的不变形式。此外，我们还详细讨论了光子-光子和电子-光子对撞机上与电子-光子转换问题有关的运动学中的极化效应。
2004-12-02 hep-ex hep-ph physics.atom-ph
Rydberg-Stark states in oscillating electric fields
报道了射频弱电场对电偶极矩高达10000 D的里德堡-斯塔克态的影响的实验和理论研究。利用高分辨激光光谱研究了亚稳态氦原子的里德堡态，其主量子数分别为$n=52$和$53$，激发原子由脉冲电场电离检测.实验是在频率为20 MHz、幅度高达120 mV/cm、直流偏移高达4.4 V/cm的正弦振荡电场中进行的。在弱场的实验记录的光谱是在很好的协议与计算结果进行了计算，使用Floquet方法占电偶极耦合的振荡领域。这突出了这些技术的斯塔克能级结构的准确计算在这样的领域的有效性，并在更强的领域，其中$n-$混合和高阶贡献变得重要的计算的局限性。
2015-10-28 physics.atom-ph
Towards redistribution laser cooling of molecular gases: Production of candidate molecules SrH by laser ablation
通过辐射的碰撞再分布的激光冷却在过去已成功地应用于冷却稠密原子气体。在这里，我们报告的工作进展，旨在演示分子气体中的再分布激光冷却。候选分子一氢化锶是通过在加压惰性气体气氛中激光烧蚀二氢化锶而产生的。通过测量烧蚀等离子体羽流的发射光谱，分析了烧蚀等离子体羽流的成分。研究了烧蚀激光脉冲作用下SrH分子密度随缓冲气体压强和激光强度的变化规律。
2013-03-21 physics.atom-ph
Complete QED theory of multiphoton trident pair production in strong laser fields
利用激光修饰的量子电动力学方法计算了相对论电子与强激光碰撞中多光子吸收产生的电子-正电子对。总生产率，正电子光谱，和不同的反应通道的相对贡献，在各种相互作用制度。我们研究的过程中，在一个明显的非微扰域，这是访问未来的实验，利用电子束线在新的X射线激光设施或全光学设置的基础上，激光加速。此外，我们的理论使我们能够进一步了解SLAC的实验数据[D. Burke { \it等}，物理修订版信函{ \bf 79}，1626（1997）]。
2010-08-20 physics.atom-ph
Optimizing Pulsed-Laser Ablation Production of AlCl Molecules for Laser Cooling
一氯化铝（AlCl）已被提出作为一个有前途的候选人激光冷却到超冷温度，最近的光谱结果支持这一预测。制备大量的AlCl分子是具有挑战性的，因为它是一种高度反应性的开壳分子，必须原位生成。在这里，我们表明，脉冲激光烧蚀的稳定，无毒的铝与碱金属或碱土金属氯化物的混合物，表示XCln，可以提供一个强大的和可靠的来源冷AlCl分子。改变XCln的化学特性和Al：XCln摩尔比，并且使用低温气体中的吸收光谱监测AlCl的产率。对于KCl，还监测Al和K原子的产生。我们模拟的AlCl生产的限制，非平衡重组为主的第一次遇到的事件。非平衡模型与数据一致，也再现了不同XCln前体的观察到的趋势。我们发现，AlCl的生产是有限的Al和Cl原子的固态密度和Al原子的再凝聚在烧蚀羽。我们提出了未来的发展方向，优化生产冷AlCl分子激光烧蚀。
2021-10-06 physics.atom-ph
Polarization operator approach to electron-positron pair production in combined laser and Coulomb fields
将光学定理应用于核库仑与强激光场叠加时的正负电子对产生过程。我们推导出新的表示为总生产率的双重积分，无论是圆激光偏振和椭圆偏振的一般情况下，这还没有被处理之前。我们的方法使我们能够通过分析手段获得对创建率的各种限制的利益的渐近行为。特别是，我们认为对生产的双光子吸收，并表明，接近这个过程的能量阈值，率服从幂律的激光频率与不同的指数为线性和圆形的激光偏振。在即将到来的X射线激光源的帮助下，我们的结果可以通过实验进行验证。
2006-03-09 physics.atom-ph
Production of high energy particles in laser and Coulomb fields and e^+e^- antenna
A strong laser field and the Coulomb field of a nucleus can produce e^{+}e^{-} pairs. It is shown for the first time that there is a large probability that electrons and positrons created in this process collide after one or several oscillations of the laser field. These collisions can take place at high energy resulting in several phenomena. The quasielastic collision e^{+}e^{-} -> e^{+}e^{-} allows acceleration of leptons in the laser field to higher energies. The inelastic collisions allow production of high energy photons e^{+}e^{-}-> 2 gamma and muons, e^{+}e^{-} -> mu^{+}mu^{-}. The yiel…
2007-06-21 physics.atom-ph
Estimations of electron-positron pair production at high-intensity laser interaction with high-Z targets
本文研究了$10^{18}$ - $10^{20}$ ~W/cm $^2$激光与高Z靶相互作用中产生的正负电子对。计算结果的对生产和正电子产率从目标与津贴对生产过程中由于电子和韧致辐射光子的贡献。使用PRIZMA代码的蒙特卡罗模拟证实了所获得的估计。用功率为$10^2$ - $10^3$ ~TW的皮秒激光辐照高Z靶，其可能的正电子产额为$10^9$ - $10^{11}$。
1999-09-18 physics.atom-ph physics.ins-det
Laser ablation production of Ba, Ca, Dy, Er, La, Lu, and Yb ions
我们使用脉冲氮激光产生原子离子的激光烧蚀，测量几个元素的相对离子产率，包括一些最近才被提出用于冷捕获离子实验。对于钡，我们监测的离子产率作为一个函数的数量施加的烧蚀脉冲为不同的基板。我们还研究了离子产生作为脉冲能量的函数，以及加载离子阱作为射频电压的函数的效率。
2017-03-29 physics.atom-ph quant-ph
Low intensity threshold values for keV X-ray production in laser-cluster interaction
绝对Ar XK（3千电子伏）和Ar XXL（4千电子伏）的光子产额测量作为激光峰值强度的函数，大（104 - 105原子）氩和氙团簇提交到强激光脉冲。观察到明显的阈值行为。的强度阈值被发现低至2 1014 Wcm-2，一个值匹配的生产单电荷的氩或双电荷的氙通过光场电离。内壳层电离可能涉及的机制进行了讨论。keV X射线生产的优化结果强调。
2005-07-06 physics.atm-clus physics.atom-ph
X-Ray Entangled Photon Production in Collisions of Laser Beams with Relativistic Ions
本文提出了一种利用激光光子与相对论性双能级离子束碰撞，通过双多普勒变换产生单色偏振X射线荧光光子和大量X射线纠缠光子的方法。估算了离子的非线性极化率、离子在RHIC中的截面和光子产生率。这种X射线光子束可以被检测并应用于以类似于使用光学光子的方式解决各种问题。
2010-04-02 hep-ex physics.atom-ph
Ultra-strong laser pulses: streak-camera for gamma-rays via pair production and quantum radiative reaction
我们表明，一个强的激光脉冲与强X射线脉冲相结合，可以采用的检测方案，用于表征高能量的$γ$ -射线脉冲下降到zeptosecond时间尺度。该方案采用条纹成像技术建立在高能量过程中的电子-正电子对生产在真空中通过碰撞的测试脉冲与强激光脉冲。讨论了量子辐射反应在多光子康普顿散射过程中的作用及其对探测方案的限制。
2011-08-08 physics.acc-ph physics.atom-ph physics.ins-det
Search for an axion-induced oscillating electric dipole moment for electrons using atomic magnetometers
我们提出了一个实验研究的轴子诱导的振荡电偶极矩（OEDM）的电子使用国家的最先进的碱蒸气室原子磁力计。轴子是一种新的基本粒子，它可以解决强电荷宇称问题，是一种重要的暗物质候选者。本实验利用原子磁力计作为光学极化电子自旋的源和磁场传感器。轴子场以等于轴子质量的频率振荡，与电子自旋的相互作用在与轴子场相同的频率下引起电子的相当大的OEDM。当碱蒸汽经受电场和磁场时，电子OEDM与电场相互作用，导致在磁场中以自旋的拉莫尔频率的电子自旋进动。由此产生的进动信号可以用原子磁力仪的探测激光束灵敏地检测。我们估计实验对质量从$10^{-15}$到$10^{-10}$ ~eV的超轻轴子中的轴子-光子相互作用是敏感的。它能够将目前的实验极限提高到5个数量级，探索新的轴子参数空间。
2019-05-08 nucl-ex physics.atom-ph
Spin polarized electron-positron pair production via elliptical polarized laser fields
本文研究了两个椭圆偏振脉冲形成的超强电磁场中非微扰多光子正负电子对的产生。我们的数值方法使我们能够考虑到时间以及空间变化的常设电磁场。自旋和动量分辨对创建概率特征拉比振荡和共振谱。因此，每个激光频率都具有所产生粒子的特定动量分布。我们发现，取决于两个脉冲的相对极化，所产生的电子可能是沿场传播方向的自旋极化。
2015-06-24 physics.atom-ph quant-ph
