Non-perturbative vacuum-polarization effects in proton-laser collisions
在高能质子束与强激光场的碰撞中，由于真空的极化作用，激光光子会发生合并。光子合并的概率是通过精确计算占激光场，并提出了一个高度非微扰依赖于激光强度和频率。它表明，非微扰真空极化效应可以通过实验测量相结合的下一代桌面拍瓦激光器与目前可用的质子加速器。
2007-08-03 hep-ph physics.atom-ph
Complete description of polarization effects in the nonlinear Compton scattering. II. Linearly polarized laser photons
我们考虑强激光场中电子发射光子的问题。这个过程中的极化效应对许多物理问题都很重要。我们讨论了线性偏振的激光光子和任意偏振的所有其他粒子的这个过程的概率。我们得到了一套完整的功能，描述这样的概率在一个紧凑的形式。
2003-12-10 hep-ph
Laser-driven lepton polarization in the quantum radiation-dominated reflection regime
该研究提出在超强激光反射机制中打破场对称性，利用辐射极化、自旋进动与聚焦效应产生角度依赖的极化电子和正电子。
2023-07-14 hep-ph
Complete description of polarization effects in the nonlinear Compton scattering. I. Circularly polarized laser photons
我们考虑强激光场中电子发射光子的问题。这个过程中的极化效应对许多物理问题都很重要。我们讨论了圆偏振激光光子和任意偏振的所有其他粒子的这个过程的概率。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协变形式。此外，我们还讨论了所得公式在光子-光子和光子-电子对撞机上电子-光子转换问题中的应用。
2003-10-29 hep-ph
Laser photons acquire circular polarization by interacting with a Dirac or Majorana neutrino beam
结果表明，由于中微子的左手性和规范耦合的宇称破坏，线偏振光通过与中微子相互作用而获得圆偏振。通过计算激光光子与狄拉克或马约拉纳中微子束相互作用的线偏振和圆偏振的比值，我们得到了狄拉克中微子情况下的这一比值，它比马约拉纳中微子情况下的比值小两倍。在此基础上，讨论了在地面实验室利用先进的激光装置和T2K中微子实验测量激光束与中微子束相互作用的圆偏振的可能性。这可能是一个额外的和有用的方式来获得一些洞察中微子的物理，例如他们的狄拉克或马约拉纳性质。
2014-03-14 hep-ph
Impact of laser polarization on q-exponential photon tails in non-linear Compton scattering
超相对论电子穿越高强度激光脉冲的非线性康普顿散射也产生硬光子。这些光子的高能量尾巴被认为是在即将到来的实验LUXE和E-320的参数。我们考虑了红外和紫外区域之间的不变微分截面$d σ/ du$，并分析了激光偏振的影响，找到了q变形的指数形状。(The变量$u$是从初始电子到最终光子的光锥动量转移。）不同持续时间的光学激光脉冲与单色激光束模型进行了比较，该模型揭示了$ξ= 1 \cdots 10$范围内的激光强度参数。对最终电子/光子的方位角分布和光子能量微分截面提供了一些补充信息。
2021-02-18 hep-ph
Optimal photon polarization toward the observation of the nonlinear Breit-Wheeler pair production
我们研究了在任意偏振平面波背景下，光子偏振的优化，以提高Breit-Wheeler对产生的产额。我们表明，优化的光子偏振可以提高正电子产额超过$20\%$相比，非偏振的情况下，在目前的激光粒子实验的强度制度。种子光子的最佳偏振态是与激光脉冲的偏振态耦合的结果。给出了微扰和非微扰两种情况下耦合系数的紧致表达式。由于线偏振分量和圆偏振分量的耦合系数存在明显差异，椭圆偏振激光背景中种子光子的最佳偏振态与激光偏振的正交态有很大的偏离。
2022-07-01 hep-ph
Polarization of the electron and positron produced in combined Coulomb and strong laser fields
研究了库仑场与强激光场叠加时产生$e^+e^-$的过程。对生产率集成的动量和总结的自旋投影的粒子之一，是在激光场的参数和玻恩近似库仑场。本文详细讨论了单色圆偏振激光场的情况。一个非常紧凑的对生产率的解析表达式和它的依赖于所创建的粒子之一的偏振的准经典近似的实验相关的情况下的亚临界激光场。结果，导出了所产生的电子（正电子）的极化。
2010-12-15 hep-ph physics.atom-ph
Photon polarization effects in polarized electron-positron pair production in a strong laser field
本研究通过全极化分辨Monte Carlo模拟，探究强场多光子Breit-Wheeler过程中光子极化对正负电子对产生的影响，发现中间光子极化会降低对极化度与产额，还会导致小角度高能正电极化反转，为激光极化正电子束制备提供理论支撑。
2021-07-11 hep-ph physics.plasm-ph
Ultrafast Polarization of an Electron Beam in an Intense Bi-chromatic Laser Field
在这里，我们证明了高能电子束与超短脉冲双色激光场碰撞的辐射偏振。采用玻尔兹曼动力学方法的电子分布，使我们能够模拟在很宽的参数范围内的光束偏振，并确定最大的辐射偏振的最佳条件。这些结果进行了对比与蒙特卡罗算法，光子发射和相关的自旋效应完全量子力学处理自旋相关的光子发射率。后一种方法包括现实的聚焦激光场，这使我们能够模拟一个短期的实验可行的情况下，从1 PW激光脉冲散射的8 GeV的电子束，并提供一个测量，将验证超快的辐射偏振在高强度的激光脉冲，我们预测。自旋相关的辐射反应方面进行了讨论，自旋极化导致一个可测量的（5%）分裂的自旋和自旋下降的电子的能量。
2019-12-04 hep-ph physics.acc-ph physics.plasm-ph
Probing vacuum polarization effects with high-intensity lasers
这些笔记提供了一个教学介绍的理论研究真空极化效应在强电磁场所提供的国家的最先进的高强度激光。量子真空涨落引起电磁场之间的有效耦合，从而用非线性补充了麦克斯韦经典电动力学的线性理论。借助于一个简化的激光脉冲模型，允许明确的分析见解，我们演示了如何有效地分析这些有效的相互作用在高强度激光实验的全光学签名。此外，我们突出了几个关键功能相关的精确规划和定量理论分析的量子真空非线性的碰撞高强度激光脉冲。
2019-12-25 hep-ph
Spin polarization of electrons by ultraintense lasers
在强磁场中，超相对论电子或正电子在辐射时会经历自旋翻转跃迁，优先在一个方向上自旋极化--索科洛夫-捷尔诺夫效应。在这里，我们表明，这种效果可以发生非常迅速（在小于10 fs），在高强度（$I\gtrsim10^{23}$ W/cm $^{2}$）激光物质相互作用，导致高度的电子自旋极化（70%-90%）。
2017-10-11 hep-ph physics.plasm-ph
Complete description of polarization effects in emission of a photon by an electron in the field of a strong laser wave
我们考虑强激光场中电子发射光子的问题。这个过程中的极化效应对许多物理问题都很重要。计算了圆偏振或线偏振激光光子以及所有其他粒子的任意偏振的该过程的概率。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-光子和光子-电子对撞机中电子-光子转换问题的运动学中的极化效应。
2004-11-10 hep-ph nucl-ex physics.atom-ph
Determination of $e^{+} e^{-}$ Beam Polarization for Optimal Gauge Boson Discovery Limits
标准模型之外的模型提出的额外中性规范玻色子可以通过各种物理观测值与相应的标准模型值的非共振偏差间接地出现在$e^{+} e^{-}$碰撞中。我们考虑轻子观测量，并研究了偏差对正电子和电子束极化的依赖性。我们证明了，对于给定的模型，如果选择适当的正电子和电子束的极化，给定的可观测量的偏差的大小可以达到其最大值。我们确定，对于一个给定的模型，一个单一的光束偏振集，以便如果这一套是在测量所有考虑的可观的，它会产生最高的额外规范玻色子发现极限。
2013-11-25 hep-ph
Polarization of high-energy electrons traversing a laser beam
当极化电子穿过激光聚焦的区域时，即使它们的能量和运动方向不变，它们的极化也会发生变化。这种效应是由于入射电子波和以零角度散射的电子波的干涉。得到了决定电子密度矩阵变化的方程，并给出了它们的解。电子极化的变化不仅取决于康普顿截面，而且还取决于前向康普顿振幅的实部。例如，在为未来的$γγ$对撞机模拟$e \to γ$转换时，应该考虑到这一点。
1997-06-18 hep-ph
Asymmetries of azimuthal photon distributions in non-linear Compton scattering in ultra-short intense laser pulses
本文讨论了超短强激光脉冲中的非线性康普顿散射，着重讨论了出射光子能量的角分布。这是一个很容易通过实验获得的可观察量。预测的方位角分布的不对称性的线偏振和圆偏振。本文系统地研究了激光强度、载波包络相位和激光偏振对单周期和少周期激光脉冲发射光谱的影响。对于线性偏振，发射的主导方向从相对于低强度的激光偏振的垂直图案改变为对于高强度激光脉冲的主导平行发射。
2013-05-16 hep-ph physics.optics
Minicharged particles search by strong laser pulse-induced vacuum polarization effects
对尚未观测到的真空双折射的激光搜索可能对携带微小部分电子电荷的非常轻的假设粒子敏感。我们表明，在当代技术的帮助下，由中等强度的光学激光脉冲驱动的偏振调查可能允许排除这些粒子候选人的参数空间的区域，这些区域迄今为止还没有被丢弃的实验室测量数据。特别注意的是高斯波剖面的作用。有人认为，在能量制度中，真空成为二向色性由于这些微电荷，探测光束通过一个分析仪设置交叉到初始偏振方向的传输概率将取决于两个诱导的椭圆率以及初始偏振平面的旋转。弱和强场制度，相对于这些微荷电粒子的属性，和强场的极化的相关性进行了研究。
2016-11-10 hep-ph
Theory of Radiative Electron Polarization in Strong Laser Fields
通过Sokolov-Ternov效应的电子和正电子的辐射极化对于高能物理中的应用是重要的。辐射自旋极化是量子辐射反应影响电子自旋动力学的一种表现。我们最近提出，类似的Sokolov-Ternov效应可能发生在超高强度激光的强电磁场中，这将导致飞秒内自旋极化的积累。本文提出了一种描述强电磁场中光束偏振的密度矩阵形式。首先，我们使用密度矩阵的形式主义研究自旋翻转的非线性康普顿散射及其依赖于初始极化状态的电子。数值计算表明，径向极化的散射电子束在圆偏振激光，我们发现方位角的偏振模式的超短激光脉冲。仅发射一个光子就可以获得接近9%的偏振度。我们发展的理论推导出一个局部常数交叉场近似（LCFA）的极化密度矩阵，这是一个推广的著名的LCFA散射率。我们发现自旋相关的表达式，可以包括在电磁带电粒子模拟代码，如粒子在细胞等离子体模拟代码，使用蒙特卡罗模块。特别是，这些表达式包括自旋翻转率为任意初始极化的电子。通过与超短激光脉冲中电子极化的精确QED计算的明确比较，证实了LCFA的有效性。
2018-08-20 hep-ph physics.atom-ph physics.plasm-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
Effect of electron spin polarization in laser-assisted electron-proton scattering
本文从理论上研究了圆极化电磁场作用下初始自旋极化电子的电子-质子散射。利用第一玻恩近似和缀饰电子的Dirac-Volkov态，借助自旋螺旋度形式，我们导出了微分截面的解析表达式。同时，应用了自旋翻转和自旋非翻转微分截面的概念。研究了电磁场对散射电子极化度的影响，考察了电子自旋极化的影响。我们发现，在散射过程中，电子的初始自旋会受到其动能的影响。这项工作是最近一篇论文的继续，在这篇论文中，我们研究了激光场存在下的非极化电子-质子散射（Dahiri等人，激光物理学18（2021）096001）。
2022-01-18 hep-ph
Laser photon merging in proton-laser collisions
研究了高能质子束与线偏振强激光场碰撞过程中产生的量子电动力学真空偏振效应。在严格考虑激光场的情况下，计算了激光光子与质子电磁场相互作用后合为一个光子的概率。然后，根据不同的实验设置适合于检测微扰和非微扰真空极化效应的概率的渐近。实验上最可行的设置包括使用强激光场。它示出，在这种情况下，测量的出射光子的偏振和它的角分布提供了有前途的工具来检测这些效果的第一次。
2009-06-30 hep-ph
Role of vacuum polarization for the annihilation channel in a strong laser field
我们认为真空极化效应的单光子湮没通道内的动力学描述的电子+电子-等离子体产生的真空中的焦点的反向传播的激光束。这就需要光子动力学方程的结构发生根本的变化。我们研究了大绝热参数γ>> 1的区域，其中光子辐射非常小。对域gamma < 1的更彻底的检查需要单独的调查。然而，探索性研究已经表明，单光子湮灭通道可以导致激光场参数的某些域（例如，对于XFEL）可用于观察的贡献。
2010-12-02 hep-ph physics.plasm-ph
Polarization operator approach to pair creation in short laser pulses
研究了强平面波激光脉冲中γ光子诱导产生电子-正电子对的非线性Breit-Wheeler过程的短脉冲效应。为了得到总的对产生几率，我们通过显式计算验证了强场QED领域中极化算符的切割规则。使用双积分表示的领先阶的贡献的偏振算子，紧凑的表达式内的任意平面波背景场的总的对创建概率推导。相应地，在准静态近似下，由Schwinger-Dyson方程得到了包含首阶辐射修正的光子波函数。此外，还研究了线偏振激光脉冲中载波包络相位和激光脉冲形状对电子对产生几率的影响，并分析了（局域）恒定交叉场近似的有效性。它表明，与目前可用的技术对创建概率的百分之十的顺序可以达到一个单一的伽马光子。
2015-01-28 hep-ph
