Dynamical Schwinger effect: Properties of the $e^{+}e^{-}$ plasma created from vacuum in strong laser fields
本文研究了真空中正负电子等离子体在最简单的线偏振、时间相关和空间均匀的电场“激光脉冲”作用下的动力学Schwinger效应。本研究的方法基础是动力学方程，它是所考虑的场模型中QED运动基本方程的精确结果。本文研究了剩余正负电子等离子体的一些特性及其形成的瞬态过程。
2014-12-19 hep-ph physics.plasm-ph
Kinetics of Photon Radiation off an e-e+ Plasma created from the Vacuum in a Strong Laser Field
本文研究了在强亚临界激光场中由真空产生的电子-正电子准粒子等离子体（EPP）中的单光子湮灭机制。动力学理论的基础上，我们表明，二次光子的辐射光谱成比例的1/k（闪烁噪声）。这种效应对于光谱中的EPP激发是非常小的，但是在伽马射线区域中可以达到相当可观察的值。
2010-06-06 hep-ph physics.plasm-ph
Relativistic three-body recombination with the QED vacuum
研究了当存在第二个自由电子时，电子-正电子对湮灭成单个光子的情况。在相对论体系中，我们证明了三轻子相互作用中发射的光子可能具有不同的角分布和偏振特性。此外，在几兆电子伏温度的相对论性电子-正电子等离子体中，该过程可以支配双光子湮没。与电子与离子的三体复合的类比。
2011-05-02 hep-ph physics.atom-ph physics.plasm-ph
A proposal for testing subcritical vacuum pair production with high power lasers
我们提出了一个在Schwinger极限以下检验非平衡量子场论预言的建议。拟议的实验应该能够检测到一个可测量的数量的伽马射线产生的湮灭对焦点的两个相对的高强度激光束。我们讨论的依赖性的预期数量的伽马射线与激光参数和比较与估计的背景水平的伽马命中现实的激光条件。
2010-05-18 hep-ph physics.plasm-ph
Measuring Vacuum Polarisation with High Power Lasers
当暴露于强电磁场时，量子真空预计将表现出类似于弱非线性介电材料的可极化介质的性质。已经提出了使用高功率激光器的组合来测量这种真空偏振效应的各种方案。出于几个计划的实验，我们提供了一个概述的实验签名，已建议确认这一预测的量子电动力学的真实光子-光子散射。
2015-10-28 hep-ph physics.optics physics.plasm-ph
Nonlinear theory of intense laser-plasma interactions modified by vacuum-polarization effects
修正了经典的非线性激光-等离子体相互作用理论。考虑极端激光引起的真空极化效应作为非线性介质响应，从Heisenberg-Euler拉格朗日密度出发，通过一阶量子电动力学（QED）效应的导数修正，导出了单色激光场的一维波动方程.发展了一个更适合描述极端激光与高能密度等离子体相互作用的模型。在结果中，真空极化的增强效应将被讨论和显示。
2013-03-14 physics.plasm-ph
Ultra-short, MeV-scale laser-plasma positron source for positron annihilation lifetime spectroscopy
亚微米缺陷代表了制造中众所周知的基本问题，因为它们可以显著影响几乎任何高价值组件的性能和寿命。正电子湮没寿命谱可以说是唯一建立的方法，能够检测到亚纳米级的缺陷，但到目前为止，它只适用于表面研究，并具有有限的分辨率。在这里，我们的实验和数值模拟表明，激光驱动的系统可以克服这些众所周知的限制，通过产生超短正电子束的动能可调从500千电子伏到2兆电子伏和正电子的数量，每次拍摄在一个50千电子伏的能量片\color{black}的顺序的$10^3$。一个典型的兆焦耳尺度的kHz激光器的预期性能的数值模拟表明，产生兆电子量级的窄带和超短正电子束的通量超过$10^5$正电子/秒，感兴趣的快速体积扫描材料在高分辨率的可能性。
2021-04-19 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Self - Consistent Description of e+e-gamma Plasma Created from the Vacuum in a Strong Electric Laser Field
本文得到了一个封闭的动力学方程组，用以描述强激光场作用下电子-正电子等离子体和次级光子的真空产生。光子能量分布的估计。在马尔可夫近似中，光子分布具有1/k光谱（闪烁噪声）。
2009-12-02 hep-ph physics.optics physics.plasm-ph
Vacuum laser acceleration of relativistic electrons using plasma mirror injectors
使用激光在很短的距离内将粒子加速到相对论能量一直是物理学的长期目标。在为电子提出的各种方案中，真空激光加速吸引了相当大的兴趣，并且由于其吸引人的简单性而在理论上得到了广泛的研究：电子与真空中的强激光场相互作用，并且可以连续加速，只要它们保持在给定的场相位，直到它们逃离激光束。但实验证明这种效应极具挑战性，因为它对激光场中电子注入的条件提出了严格的要求。在这里，我们通过使用等离子体镜在超强激光场中注入电子，首次解决了这个长期存在的实验问题，并获得了真空激光加速的明确证据。随着PetaWatt级激光器的出现，该方案可以提供具有竞争力的极高电荷（nC）和超短相对论电子束源。
2015-11-18 physics.plasm-ph
Electron laser acceleration in vacuum by a quadratically chirped laser pulse
单MeV电子在真空中经受单次高强度二次啁啾激光脉冲，获得多GeV能量。激光脉冲被建模为有限持续时间梯形和$\cos^2$脉冲形状，并数值求解运动方程。据发现，通常情况下，从相互作用的最大能量增益与二次啁啾是什么会从线性啁啾获得的一半左右。
2013-11-01 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Observable effects caused by vacuum pair creation in the field of high-power optical lasers
我们考虑了在两束强度为10^20 - 10^22 W/cm ^2的反向传播激光束的聚焦处产生真空e+e对的实验证据的可能性。我们的方法是基于无碰撞动力学方程的分布函数的e+e-对与源项的粒子生产。作为真空对产生的一种可能的实验信号，我们考虑用干涉滤光片观察高频探测激光束被产生的e ~+e ~-等离子体折射。研究了自洽电场中激光频率高次谐波的产生。
2008-11-29 hep-ph physics.optics physics.plasm-ph
Influence of Laser Pulse Parameters on the Properties of e-e+ Plasmas Created from Vacuum
利用动力学理论中的低密度近似方法研究了强激光场中电子对等离子体（EPPP）的真空产生，研究了所观测到的EPPP与单个激光脉冲的形状和参数的关系。计算了多光子域中电场随时间变化的EPPP分布函数（绝热参数γ>> 1）。分析和数值计算的基础上的场强，场脉冲的形式和频谱的依赖关系进行了研究。所得结果可用于研究与动态Schwinger效应相关的一些可观测的次级过程。
2012-05-14 hep-ph physics.optics physics.plasm-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
Radiation from polarized vacuum in a laser-particle collision
研究带电粒子与强激光场碰撞中的真空极化效应，发现相比传统Compton过程，700 GeV和6.5 TeV质子的光子发射光谱峰值分别增强30%和抑制65%，为实验室展示真空极化提供新途径。
2023-05-02 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Laser-driven vacuum breakdown waves
通过三维量子电动力学--粒子模拟（QED-PIC），证明了真空击穿波以QED级联阵面的形式在极强的平面电磁波中传播。这一结果否定了平面波位形不可能产生自持级联的说法。在模拟过程中，叶栅在光帆状态下的激光-箔片相互作用期间启动。结果，在箔和激光辐射之间形成不断增长的电子-正电子等离子体垫。缓冲等离子体有效地吸收激光能量，并使来自移动箔的辐射发散，从而中断离子加速。文中给出了描述叶栅前缘传播和垫等离子体电动力学的模型，它们的预测与数值模拟的结果定性一致。
2019-06-27 physics.plasm-ph
High-charge relativistic electrons by vacuum laser acceleration from plasma mirrors using flying focus pulses
College of Physics, Sichuan University（四川大学物理学院）
针对等离子体镜真空激光加速中电子因速度失配脱离加速阶段的问题，提出采用飞行聚焦激光，通过三维粒子模拟证明其电荷量产额较传统高斯激光显著提升，适用于高要求应用。
2025-11-18 physics.plasm-ph
On the upper limit of laser intensity attainable in non-ideal vacuum
理想真空中激光场强度的上限通常被认为是施温格场，对应于~10^29W/cm ^2。我们在实际的非理想真空条件下研究了这种限制，发现强度抑制从10^25 W/cm ^2开始出现，当腔室中的剩余电子密度超过109 cm ^-^3时，强度抑制的上限为1026 W/cm ^2。这是因为剩余电子的存在触发了量子电动力学级联的雪崩，产生了大量的电子和正电子对。由于辐射反应，轻子进一步被捕获在驱动激光场中，这显著地消耗了激光能量。根据粒子模拟和理论分析，给出了真空度与可达强度之间的关系。这些结果回答了一个关键问题，可实现的光强度的基础上，目前的真空条件，并提供了一个指导方针，为未来的100拍瓦级激光器的发展。
2020-11-30 physics.optics physics.plasm-ph
Probing Physics in Vacuum Using an X-ray Free-Electron Laser, a High-Power Laser, and a High-Field Magnet
在涉及电荷源的过程中观察到光子之间的非线性相互作用。为了在真空中观察这一过程，有越来越多的理论和实验研究。这个过程可能包含了粒子物理学标准模型之外的新物理学的奇异贡献，并且通过使用高功率激光或高场磁体的实验以及最近使用X射线自由电子激光（XFEL）的实验来探测。在这里，我们回顾了我们的实验测试各种真空工艺的现状。我们描述了四个实验，重点是那些使用XFEL：（i）光子-光子散射在X射线区域，（ii）激光诱导的双折射和衍射的X射线，（iii）真空双折射引起的高场磁铁，和（iv）一个专门的搜索使用磁铁和X射线的类轴子粒子。
2017-07-02 hep-ex physics.ins-det physics.plasm-ph
Extreme plasma states in laser-governed vacuum breakdown
在即将到来的激光设施中触发真空击穿可以为实验室天体物理学和基础物理学的研究提供快速的电子-正电子对产生。然而，当等离子体变得不透明时，出现的等离子体的密度似乎应该在相对论临界密度处停止上升。在这里，我们确定的机会，打破这一限制，使用最佳的光束配置的拍瓦级激光器。紧密聚焦的激光场允许在远小于$λ^3$的小聚焦体积中产生等离子体，并且在密度和产生的电流方面产生极端的等离子体状态。这些态可以作为非线性等离子体物理研究的新对象。使用3D QED-PIC模拟，我们证明了达到超过$10^{25}$ cm $^{-3}$的密度的可能性，这是一个数量级高于以前的预期。通过初始目标参数控制过程，使人们有机会在即将到来的激光设施中达到所发现的等离子体状态。
2017-08-31 physics.plasm-ph
Dense e$^-$e$^+$ plasma formation in magnetic dipole wave: vacuum breakdown by 10-PW class lasers
当使用数拍瓦激光研究物质与极端场的相互作用时，存在两种极限情况，即最大化电场或磁场。在这里，主要的注意力是支付的最佳配置的激光束的形式的m-偶极波，最大限度地提高了磁场，和相应的生产对等离子体通过QED级联使用10-PW类激光器。我们表明，相对于雪崩对产生的真空击穿阈值约为10 PW。利用三维粒子模拟技术，我们深入研究了真空击穿的物理过程，即详细研究了在非均匀电场和磁场中产生的粒子的运动轨迹、雪崩阶段粒子对密度的时空分布以及带电粒子和γ光子的能量分布。形成的等离子体结构代表同心环的中心磁轴，这可能会导致显着的变化相比，e-偶极子波的情况下，激光-等离子体相互作用。
2021-03-30 physics.plasm-ph
Analysis of the Third Harmonic of a Vacuum Response in a Subcritical Laser Field
本文采用 BBGKY 动理学理论非微扰分析强激光场中电子-正电子等离子体的三次谐波辐射，比较湮灭通道量子辐射与等离子体振荡半经典辐射，发现大绝热参数高频区量子辐射占优。
2024-06-10 hep-ph hep-th physics.plasm-ph
Vacuum laser acceleration of super-ponderomotive electrons using relativistic transparency injection
强激光可以在短距离内将电子加速到非常高的能量。这种紧凑型加速器有几个潜在的应用，包括快速点火，高能物理和射线照相。在激光加速电子的各种方案中，真空激光加速电子具有超高的加速梯度和非常简单的优点。然而它的实现一直很困难，因为将自由电子注入快速振荡的激光场中并不是小事。在这里，我们证明了自由电子注入和随后的真空激光加速电子高达20兆电子伏使用相对论透明效应。当高对比度强激光驱动薄固体箔时，来自致密不透明等离子体的电子首先被固体箔前面的激光驻波加速到近光速，随后随着不透明等离子体变得相对论透明而注入透射激光场中。可以通过操纵激光偏振、入射角和时间脉冲成形来进一步优化电子注入/加速。我们的研究结果也揭示了基本的相对论透明过程，对于产生次级粒子和光源至关重要。
2021-10-26 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Emission of charged particles from laser-induced germanium ecton, vacuum spark and vacuum arc
研究了不同栅电荷水平和阴极电流下，锗表面激光诱导微爆炸的高分辨时间演化。来自各个点的电子发射用发光屏直接成像，显示源的开度角约为30 $^\circ$。在约150 ns的时间间隔内，每个脉冲几个纳库仑的电子束被直接提取到阳极，而不会在阴极间隙中发生真空击穿。当击穿发生时，观察到约1 kV的阈值间隙电位的电弧行为的显着变化，这暗示了两种不同的蒸发机制，取决于单个点的阴极下降。因此，对于远高于阈值的电压，在第一个100-200 ns内观察到快速栅极放电，随后是基本等离子体振荡和来自等离子体边界的每脉冲几个$μ$ C的电子发射。此外，发生锗离子簇的高效发射，证明了等离子体中稳定的两倍电子倍增，每个脉冲的电荷低于阈值几个$μ$ C。
2020-08-04 physics.plasm-ph
A Threshold for Laser-Driven Linear Particle Acceleration in Unbounded Vacuum
我们假设，只有当加速场能够使粒子在相互作用期间在其初始静止坐标系中达到相对论能量时，无限真空中的带电粒子才能被传播电磁波的电场中的线性力实质上加速。因此，我们推导出一个一般公式的加速阈值的计划，并支持我们的结论与数值模拟的结果在很宽的参数范围内，不同种类的脉冲激光束。
2013-11-22 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Properties of the electron-positron plasma created from vacuum in a strong laser field. Quasiparticle excitations
本文研究了强激光场作用下准粒子电子-正电子对在非微扰基础上产生真空的动力学方程的解。在较宽的激光辐射参数范围内，研究了准粒子电子（正电子）分布函数与粒子数密度的关系，电场强度E_0的波长λ和幅度。发现了三个域：真空极化效应区，其中e-e+对密度较小（“平静谷”）;两个积累区，其中e-e+对的产生率大大增加，e-e+对密度可达到一个显著值（短波长区和强场区）。特别地，所得到的结果指出了在短波长λ \lessim λ acc} = π/m范围内物理真空的一个复杂的短距离电磁结构.对于中等强度的场E_0 \lesssim E_c=m^2/e，可以实现具有高密度e-e+准粒子的积累区。在这个领域的场强和在整个调查范围内的波长，动态施温格效应的观察可以促进。
2013-08-08 hep-ph physics.optics physics.plasm-ph
Reconciling vacuum laser acceleration theory and experiment
聚焦激光脉冲中单电子动力学的经典理论是相对论有质动力学（RPF）的基础，而RPF又是激光集体等离子体动力学模型的基础，也是发现新的强场辐射动力学的基础。尽管这一基本的重要性，但对于是否在实验中观察到真空中单个电子的加速，社会上没有达成共识。我们分析了Malka等人的实验。（1998）关于建模中忽略的几个特征，这些特征可以恢复理论预测和实验数据之间的一致性。正确或错误的脉冲轮廓函数、激光参数或初始电子分布都可以使预测与数据之间达成一致或打破一致。电子与脉冲的相互作用开始的激光相位具有很大的影响，这解释了为什么通过从高Z原子的光电离和从等离子体镜射出的电子在焦点区域中释放的电子实现了更大的能量。最后，我们估计在一个典型的电子光谱所产生的波动焦斑尺寸在国家的最先进的超相对论激光设备的误差。我们的研究结果强调了彻底表征激光参数的重要性，以实现定量准确的预测和发现科学所需的精度。
2020-09-01 physics.plasm-ph
Measuring Extreme Vacuum Pressure with Ultra-Intense Lasers
我们表明，极端的真空压力可以测量与当前的技术通过检测由相对论汤姆逊散射的超强激光由介质中的电子产生的光子。我们计算了在不同频率和角度下散射的辐射量，并设计了有效测量压力的策略。特别是，我们表明，在一个高重复率拍瓦激光设施，如VEGA，将在2014年在萨拉曼卡运行，一天的实验将是敏感的，原则上，压力p低至10^{-16} Pa，并将能够提供高度可靠的测量p>10^{-14} Pa。
2012-07-24 physics.optics physics.plasm-ph
Direct acceleration of an electron in infinite vacuum by a pulsed radially-polarized laser beam
研究了无限大真空中自由电子沿脉冲径向偏振激光束轴向的直接加速。我们发现，从激光脉冲到电子的净能量转移是最大的最紧密的聚焦。我们表明，一个电子最初以相对论速度移动的净能量增益可能超过一半以上的能量转移的理论极限，这是不可能的，与一个最初固定的电子在参数空间研究。我们确定和分析的最大能量增益的功率缩放，扩展我们的研究，包括一个相对未开发的制度的低功率，并揭示了实质性的加速已经是可能的，而不使用拍瓦峰值功率激光技术。
2013-11-22 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Unforeseen advantage of looser focusing in vacuum laser acceleration
本文实验研究真空激光加速，发现紧聚焦与松聚焦虽峰值强度差十倍却产生可比拟的电子加速结果，揭示焦点附近注入后加速机制的关键作用，并与三维粒子模拟结果一致。
2023-10-18 physics.plasm-ph
Extreme Nonlinear Dynamics in Vacuum Laser Acceleration with a Crossed Beam Configuration
本文研究了一个相对简单的模型问题，即单电子在两个相对论性强的斜交平面波包中运动。结果表明，在一般情况下，即使是最先进的求解器是无法获得收敛的解决方案，超过约100 fs的单平面波问题，和一些基本指标的轨道显示出巨大的敏感性的初始条件。在最低限度，这表明一个不寻常的程度的非线性，并可能很好地表明，该系统的动态是混乱的。
2019-09-18 physics.plasm-ph
Relativistic ponderomotive Hamiltonian of a Dirac particle in a vacuum laser field
本文报道了高频场中Dirac电子振荡的点粒子有质动力模型。从Dirac拉格朗日密度出发，导出了描述这种粒子在几何光学激光脉冲中的相对论时均动力学的约化相空间拉格朗日量。脉冲被允许有一个任意大的振幅（提供辐射阻尼和对生产是可以忽略不计的）和一个波长相当于粒子德布罗意波长。该模型捕捉Bargmann-Michel-Telegdi（BMT）自旋动力学，Stern-Gerlach自旋轨道耦合，传统的有质动力，和大尺度背景场的相互作用。数值结果与BMT自旋进动方程一致。众所周知的理论，其中有质动力效应被纳入粒子的有效质量被复制作为一个特殊的情况下，自旋轨道耦合是可以忽略的。该模型可用于研究相对论自旋$1/2$等离子体中激光与等离子体的相互作用。
2015-12-10 physics.plasm-ph
Non-linear interaction of laser light with vacuum: contributions to the energy density and pressure in presence of an intense magnetic field
最近的模拟表明，在密度不足的等离子体中，现有设施中的超强激光很可能在数百微米的距离上产生接近千特斯拉强度的非常大的电场和磁场。虽然还需要克服一些技术上的困难，但预计将来会有更强的。此外，它已被证明，真空表现出一种特殊的非线性行为，在高磁场和电场强度的存在。在这项工作中，我们感兴趣的是在真空的能量密度和压力的辐射相互作用时，在外部磁场的存在下，它的贡献的分析。使用欧拉-海森堡形式主义在弱场的制度，即小于临界量子电动力学场强度值，我们评估这些幅度和分析我们发现的高度各向异性行为。我们的工作对激光和天体物理磁化的低密度系统的光子-光子散射有影响，这些系统远离其表面，物质效应越来越可以忽略不计。
2022-01-26 astro-ph.SR hep-ph physics.optics
Laser Acceleration toward PeV Feeling the Texture of Vacuum
确定了激光、等离子体和加速器技术的一组大致参数，这些参数是针对达到PeV高的加速电子能量定义的。这些参数是从控制激光加速物理学的标度定律中分离出来的，近年来在理论上提出并在很大范围内进行了实验探索。我们将这些知识外推到PeV能量。在10^16 cm^-3量级的密度范围内，可以考虑将现有的NIF（或LMJ）激光器或其扩展激光器用于适当的改装。虽然发光的野心没有追求，这种能量本身可能会让我们开始感受和研究“真空结构”的物理学。这是一个不需要光度范式的基础物理探索的例子。通过将具有极端能量的加速电子转换为类似能量的伽马光子，并让它们在足够的距离内通过真空传播，这些极高能量（因此波长短）的光子经历最小的真空结构和波动。如果我们能够测量到达时间差，从而测量伽马光子速度作为不同能量的函数，例如0.1 PeV与1 PeV，比方说在阿秒精度内，我们就可以收集有价值的数据，如果伽马光子仍然遵守相对论的前提，或者真空结构开始改变这些基本原理。目前研究这个问题的唯一方法可能是研究原始伽马射线暴（GRB）的天体物理数据，并与目前建议的方法进行比较。
2010-05-19 physics.plasm-ph
Pair production and optical lasers
利用无参数量子动力学方程研究了驻波中正负电子对的产生。与现代光学激光器相对应的场强和频率引起QED真空的材料极化，其特征可以是密度为~10^{20}cm^{-3}的e^+ e^-准粒子对等离子体。当激光场为零时，等离子体几乎完全消失，只留下很小的残余对密度nr，这是真空衰变的真实表现。每个周期的平均电子对密度与激光强度成正比，但与频率ν无关。剩余电子对的密度也随激光强度的增加而增加，但n_r \propto ν ^2不随激光强度的增加而增加。随着光学激光器在当前一代的最前沿，这些动态QED真空效应可以产生5-10个可观察到的双光子湮灭事件每个激光脉冲。
2005-11-29 hep-ph nucl-ex nucl-th
Probing vacuum birefringence in an Ultrastrong Laser Field via High-energy Gamma-ray Polarimetry
Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）；Tsinghua University（清华大学）；Zhengzhou University（郑州大学）
利用高能伽马射线偏振度探测强激光场中的真空双折射，通过非线性康普顿散射生成圆偏振伽马射线，实现真空双折射的实验室检测。
2026-03-05 physics.plasm-ph
Pair Production from Vacuum at the Focus of an X-Ray Free Electron Laser
X射线自由电子激光（FEL）的建造有明确的计划，在DESY，所谓的XFEL是正负电子直线对撞机TESLA设计的一部分，以及在SLAC，所谓的直线加速器相干光源（LCLS）已经提出。这样的X射线激光器将允许高场科学应用：人们不仅可以利用X射线束的高能量和横向相干性，而且还可以将其聚焦到具有小半径的光斑，希望在激光波长范围内。沿着这条路线，人们可以获得非常大的电场，比用任何相同功率的光学激光器所能获得的电场大得多。在这封信中，我们讨论了获得一个如此高的电场的可能性，以至于在真空中自发地产生电子-正电子对（施温格对产生）。我们发现，如果X射线光学可以改进到接近衍射极限的聚焦，如果计划的X射线自由电子激光的功率可以增加到太瓦的区域，那么有足够的空间进行调查的Schwinger对生产机制。
2001-03-16 astro-ph hep-ex hep-ph
Coherent radiation reaction effects in laser-vacuum acceleration of electron bunches
分析了相干增强辐射反应对亚波长电子束团与强激光相互作用中运动的影响。辐射反作用力表现为激光束方向上的辐射压力，与垂直方向上的粘性力相结合。由于电子束团的库仑膨胀，相干辐射反应效应只发生在束团小于波长的初始阶段。结果表明，这个初始阶段可以有可观察到的效果上的束的轨迹。通过将系统缩放到更大的聚束电荷，这些效应可以增加到这样的程度，即它们可以抑制通常在有质动力加速方案中发现的径向不稳定性，从而使激光真空电子聚束加速到GeV能量的全部潜力成为可能。
2010-04-04 physics.acc-ph physics.atm-clus physics.class-ph
Carrier envelope phase and laser pulse shape effects on Schwinger vacuum pair production in super-Gaussian asymmetric electric fields
研究了载波包络相位和激光脉冲形状对超高斯非对称电场中真空对产生影响，发现电场参数可使对数密度提升数倍。
2026-01-21 physics.plasm-ph
Compact in-vacuum gamma-ray spectrometer for high-repetition rate PW-class laser-matter interaction
本文设计并测试了一种适用于高重复频率PW级激光-等离子体实验的紧凑型真空内伽马射线谱仪，采用堆叠闪烁体实现宽能区覆盖，并满足抗电磁脉冲与ISO-5洁净度要求。
2024-05-06 physics.plasm-ph
Vacuum acceleration of electrons in a dynamic laser pulse
平面激光脉冲在真空中传播时会产生极大的有质动力。然而，这种力不能将净能量传递给电子：当脉冲超过电子时，来自其上升沿的初始脉冲完全被来自其后沿的相等且相反的脉冲所抵消。在这里，我们表明，平面状的“飞焦”脉冲可以打破这种对称性，赋予相对论能量的电子。飞行焦点的强度峰值--一个移动的焦点，由啁啾激光脉冲通过彩色透镜聚焦产生--可以以任何亚光速向前或向后移动。因此，电子可以在强度峰值的上升沿获得足够的动量，以超过并避免后沿。加速强度峰值可以进一步提高动量增益。理论和模拟表明，这些动态强度峰值可以向后加速电子到高能量密度材料的辐射和电子衍射探针所需的MeV能量。
2020-07-10 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Ion Acceleration via "Nonlinear Vacuum Heating" by the Laser Pulse Obliquely Incident on a Thin Foil Target
从实验和理论上研究了激光脉冲平行入射薄靶时加速离子的能量与激光偏振态的关系。我们发现，当脉冲变为s极化时，p极化的离子能量最大值逐渐减小。实验发现的离子能量的依赖性解释通过调用异常的电子加热，导致在目标表面形成高静电势。本文在具有阶跃非线性的受驱动振子理论模型的框架内，描述了激光场中电子在超光速运动能量之外的反常加热。我们已经证明，电子反常加热可以实现在两个区域：非线性共振和随机加热，取决于随机性的程度。发现了加速离子能量与激光强度、脉冲宽度、极化角和入射角的关系。
2015-06-22 hep-ex physics.optics physics.plasm-ph
