Nonlinear Compton scattering in ultra-short laser pulses
本文详细地分析了电子被只含有极少数载流电磁场周期的激光脉冲散射时的光子发射谱。分析是在强场量子电动力学的框架下进行的，在计算中完全考虑了激光场。我们考虑不同的发射制度，这取决于激光强度，特别强调制度的一个周期的光束和高的激光强度，其中的发射光谱依赖于非微扰的激光强度。在这个制度中，我们特别提出了一个准确的固定相分析的积分，所示，以确定计算的发射光谱。的发射光谱显示出显着的差异，相对于那些在长脉冲或单色激光场：这里获得的发射线更广泛，更重要的是，没有敷料的电子质量观察。
2011-03-10 hep-ph
Laser induced Compton Scattering to Dark Matter in Effective Field Theory
本文提出利用强激光场中的非线性康普顿散射，让超相对论电子衰变产生轻 Dirac 费米子暗物质对，并在有效场论下计算衰变率与对低于 1 MeV 暗物质截断标度的探测灵敏度。
2025-09-02 hep-ph
Arbitrarily polarized $γ$-photon source from nonlinear Compton scattering
本研究针对高能电子束与激光脉冲碰撞的非线性康普顿散射，提出在窄角接收条件下需平衡激光强度以最大化光子通量，并发现接收光子偏振与激光偏振紧密相关，为精细控制光子偏振提供了新途径。
2025-05-22 hep-ph
Quantum radiation reaction effects in multiphoton Compton scattering
在量子电动力学的范畴内研究了电子与强激光场相互作用中的辐射反应效应。我们确定的量子辐射反应的多光子反冲所经历的激光驱动的电子由于连续的非相干光子发射。在确定量子辐射主导的区域后，我们演示了在该区域中辐射反应的量子特征如何强烈影响多光子康普顿散射光谱，并且它们原则上可以用目前可用的激光技术进行测量。
2010-11-24 hep-ph
Nonlinear Compton scattering of an ultra-intense laser pulse in a plasma
穿过等离子体的激光脉冲可以具有与真空中的光速显著不同的群速度。这改变了真空情况下强激光场中电子的Volkov态，从而改变了电子触发的所有量子电动力学效应。在这里，我们基于第一性原理导出的改进的Volkov解，深入研究了等离子体中强短激光脉冲散射的电子发射光子的基本过程，称为非线性康普顿散射。的非线性，等离子体修饰的激光色散的康普顿光谱发射的光子和高强度的激光等离子体实验的影响的后果指出。
2018-09-18 hep-ph physics.plasm-ph
Nonlinear Compton scattering is calculated for the collision of an electron with a plane wave pulse. A mid infra-red (IR) peak arises in the photon spectrum due to long-range interference associated with the pulse envelope. The case of a flat-top pulse is studied as a toy model for pulse envelope effects and reduced to two final-state momentum integrations; the case of a sine-squared pulse is studied numerically. A perturbative expansion in charge-field coupling reveals that already at intermediate intensities, many orders are required to correctly capture the structure of the mid-IR peak. By …
2020-12-10 hep-ph
Nonlinear double Compton scattering in the full quantum regime
本文详细地分析了电子在强激光脉冲中散射产生双光子的过程。计算是在强场QED的框架下进行的，并且精确地包括了激光场的存在，描述为平面波。我们调查的全量子制度的相互作用，光子反冲在发射过程中起着至关重要的作用，并大大改变了发射的光子光谱相比，在以前研究的制度。我们提供了一个半经典的解释，这种差异的基础上，分配的轨迹在激光场的电子之前和之后的每个量子光子发射的可能性。我们的数值计算结果表明，实验研究的非线性双康普顿散射与现有的等离子体为基础的电子加速器和激光技术的全量子制度的可行性。
2012-08-16 hep-ph
Laser induced Compton Scattering to Dark Photon or Axion-like Particle
本文提出利用强激光场中的非线性康普顿散射产生暗光子或类轴子粒子，为轻于1 MeV的不可见新粒子提供互补且具竞争力的探测方案。
2025-02-05 hep-ex hep-ph
The spectrally resolved differential cross section of Compton scattering, $d σ/ d ω' \vert_{ω' = const}$, rises from small towards larger laser intensity parameter $ξ$, reaches a maximum, and falls towards the asymptotic strong-field region. Expressed by invariant quantities: $d σ/du \vert_{u = const}$ rises from small towards larger values of $ξ$, reaches a maximum at $ξ_{max} = \frac49 {\cal K} u m^2 / k \cdot p$, ${\cal K} = {\cal O} (1)$, and falls at $ξ> ξ_{max}$ like $\propto ξ^{-3/2} \exp \left (- \frac{2 u m^2}{3 ξ\, k \cdot p} \right )$ at $u \ge 1$. [The quantity $u$ is the Ritus var…
2021-05-25 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
Caustic structures in the spectrum of x-ray Compton scattering off electrons driven by a short intense laser pulse
本文研究了在相对论强激光短脉冲驱动下，X射线与电子的康普顿散射。由于X射线和激光光子之间的非线性混合，激光辅助康普顿辐射的频谱在无激光康普顿线附近显示出宽的平台。特别强调的是如何短的辅助激光脉冲的形状影响的散射X射线的光谱。特别是，我们观察到尖锐的峰值结构的平台区域，其数量和位置是高度敏感的激光脉冲的形状。这些结构被解释为光谱焦散线通过使用半经典分析的激光辅助QED矩阵元。
2015-07-31 hep-ph physics.atom-ph physics.plasm-ph
Non-Linear Compton Scattering of Ultrashort and Ultraintense Laser Pulses
利用显协变量子电动力学方法讨论了时间整形强激光脉冲与电子的散射。我们采用了一个框架的基础上Volkov状态与时间相关的激光包络内的毛茸茸的图片光锥坐标。构造了截面的表达式，该表达式与所考虑的脉冲形状和脉冲长度无关。发现散射光子的分布很宽，具有丰富的次峰图案，就像汤姆逊散射中得到的那样，这些宽峰可能在足够高的激光强度下重叠，从而使单独谐波的概念不合适。讨论了单色平面波的极限和汤姆逊散射的经典极限。作为一个主要的结果，一个标度律连接汤姆逊极限与任意运动学的一般结果。在谱密度的重叠区域，经典和量子计算给出了不同的结果，即使在汤姆逊极限。因此，一个相空间区域被确定的差分光子分布强烈修改的量子效应。
2010-10-16 hep-ph
Semiclassical analysis of axion-like particle emission via nonlinear Compton-like scattering in intense laser fields
本研究采用Baier-Katkov算符方法，利用相对论电子的半经典特性推导强激光场中类非线性康普顿散射的自旋分辨类轴子产生率，明确横向加速度的主导作用与独特的自旋依赖特征，该结果可纳入现有半经典Monte Carlo算法，为高功率激光探测调控类轴子提供新途径。
2025-07-29 hep-ph
Multi-photon Effects in Single Nonlinear Compton Scattering and Single Nonlinear Breit-Wheeler Process in Ultra Intense Fields
非线性康普顿散射（NCS）和非线性Breit-Wheeler（NBW）过程是强多光子、高度非线性的过程。在超强激光器（归一化场振幅$a_0 \gg 1$）中，辐射形成长度比周期短得多，单个NCS/NBW不能被描述为电子与$γ$光子的散射，因为它们感觉到的是局部恒定的交叉场。然而，由于发散问题的存在，现有的常交叉场理论很难给出一些重要的量子特性，如涉及的激光光子数、瞬时角分布和详细的光谱。作为替代，目前对超强激光中单个NCS/NBW的理解包括几个经典和半量子的想法，如前向发射，反冲反应和光谱截止。通过从现有理论公式中提取单个过程所涉及的激光光子数，研究了超强激光中NCS/NBW的多光子效应。导出了超强激光中单个NCS的新特性，包括发射角与瞬时电子动量的关系固定、电子瞬时偏转、光谱截止消失等。在超强激光中，单个NBW也具有类似的特征，如发射角与瞬时$γ$光子动量的夹角不为零，光谱截止消失，光谱下限出现。模拟结果表明，在$10$ PW尺度和更强的激光作用下，多光子效应的相应信号是显著的。
2017-11-15 hep-ph
Narrowband inverse Compton scattering x-ray sources at high laser intensities
基于激光脉冲的逆康普顿散射的窄带X射线源和伽马射线源由于增加其带宽的非线性效应的开始而受到允许的激光强度的限制。已经提出，具有适当频率调制的激光脉冲可以补偿这种有质动力加宽并减小谱线的带宽，这将允许在高强度区域中操作窄带康普顿源。因此，本文提出了调频强激光脉冲中的非线性康普顿散射理论。从非线性康普顿散射的散射矩阵元出发，考虑电子的自旋和反冲，系统地导出了激光脉冲的最佳频率调制。我们表明，对于一些特定的散射角，一个优化的频率调制完全取消了后向散射光的所有谐波的有质动力加宽。我们还探讨了如何敏感的补偿依赖于电子束的能量扩散和发射度，以及激光聚焦。
2015-03-02 hep-ph physics.optics physics.plasm-ph
Impact of ion mobility on nonlinear Compton scattering of an ultra-intense laser pulse in a plasma
我们证明了由高强度激光脉冲驱动的等离子体的非平凡色散定性地影响由激光脉冲触发的基本非微扰QED过程，即使在没有电子留在相互作用体积中的情况下，例如，因为有质动力的排出在无电子的情况下，这种等离子体效应由残余离子的响应电流作为对激光传播的色散效应来介导。因此，残留离子充当传播的电磁激光场的有效背景。我们证明，这对基本的非线性QED过程的光子发射的电子吸收大量的激光光子，称为非线性康普顿散射的影响。在两个示例性的情况下，我们发现离子等离子体抑制和增强的光子发射率约$10\%$的中间和高的激光强度，分别。后一种增强没有经典的类似物。
2020-05-05 hep-ph physics.plasm-ph
Electron (positron) beam polarization by Compton scattering on circularly polarized laser photons
在许多论文中，人们提出了一种在储存环或直线对撞机上实现电子（正电子）激光极化的方法。我们表明，这些建议是不正确的，并基于错误的模拟中的多次康普顿散射和康普顿自旋翻转截面的计算。我们认为，在这种方法中的平衡极化是零。
2003-01-31 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Structured x-ray beams from twisted electrons by inverse Compton scattering of laser light
为了构造空间结构的X射线光束，研究了激光与高能扭曲电子的逆康普顿散射。特别地，我们分析了扭曲电子的性质，如电子贝塞尔束的拓扑电荷和孔径角，如何影响散射X射线的能量和角分布。我们表明，与适当选择的初始扭曲电子状态，可以合成量身定制的X射线束轮廓与一个定义良好的空间结构，在某种程度上不可能与普通的平面波电子束。
2014-07-28 hep-ph physics.optics
Polarization of recoil photon in non-linear Compton process
在Furry图像最低阶树级S矩阵元框架内，研究了相对论电子与线偏振激光相互作用的非线性Compton过程中反冲光子的极化，通过微分截面不对称性确定极化方向与程度，为非线性多光子效应研究及未来激光实验规划提供参考。
2024-03-26 hep-ph
Soft photon approximation in a laser field: applications
Budker Institute of Nuclear Physics, SB RAS（布德刻尔核物理研究所）；Novosibirsk State University（新西伯利亚国立大学）
研究将软光子近似应用于强激光场中的QED过程，给出发射因子新表达式，用于单、双和N光子康普顿散射，在单康普顿散射中精度达\(\mathcal{O}(\omega/\varepsilon)\)，推导双康普顿散射微分概率表达式，给出N光子发射振幅表达式并进行数值实现。
2026-09-10 hep-ph
Volkov States and Non-linear Compton Scattering in Short and Intense Laser Pulses
超相对论电子束与强激光脉冲的碰撞使得在高强度区域研究QED成为可能。目前的高强度激光器大多以几十飞秒的短脉冲持续时间（即，仅几个光学周期）操作。对短脉冲效应的深刻理论理解不仅对于研究高强度激光物质相互作用的基本方面非常重要，而且对于作为新型X射线和γ射线辐射源的应用也很重要。在这篇文章中，我们简要概述了高强度QED的理论，重点是由于短脉冲持续时间的影响。讨论了非线性康普顿散射中由于脉冲宽度较短而引起的非线性光谱展宽及其补偿。
2017-01-08 hep-ph physics.plasm-ph
Analytical results for non-linear Compton scattering in short intense laser pulses
本文详细研究了短脉冲强平面波圆偏振激光非线性康普顿散射的强场QED过程。我们的主要重点放在如何后向散射激光的光谱取决于初始短强脉冲的形状和持续时间。虽然这种脉冲形状的依赖性是非常复杂的，高度非线性的，从来没有明确解决，我们的分析表明，所有的激光脉冲形状的依赖包含在一类三参数主积分。在这里，我们提出了完全解析表达式的非线性康普顿谱在这些主积分。此外，我们还分析了甚高次谐波谱线形状的普遍性。
2016-02-22 hep-ph physics.atom-ph physics.plasm-ph
Compton Process in Intense Short Laser Pulses
利用强场量子电动力学框架计算了电子与强激光束散射时的康普顿辐射谱。我们将这些强激光束模拟为有限长度的平面波前沿脉冲，类似于Neville和Rohrlich [Phys. Rev. D { \bf 3}，1692（1971）]，或模拟为这样的脉冲串。康普顿光子的能量和角分布的表达式推导出，这两种情况的比较变得有意义。比较了孤立激光脉冲和激光脉冲训练序列的频率分布，发现对于长脉冲持续时间的结果非常一致，而对于超短激光脉冲，结果却很不一致。还研究了发射辐射的角分布对脉冲持续时间的依赖性。对于很短的激光脉冲，角分布明显不对称，这种不对称随着激光场振荡次数的增加而逐渐消失。这些不对称性归因于描述入射激光束的矢势的不对称性。
2012-06-05 hep-ph physics.acc-ph physics.optics
Polarization-dependent Interference in Nonlinear Compton Scattering
通过高能电子与激光的碰撞，研究了非线性Compton散射中依赖偏振的相位干涉效应，提出双脉冲方案以调制和重塑散射光子的能谱分布。
2025-09-12 hep-ph
Vortex $γ$ photon generation via spin-to-orbital angular momentum transfer in nonlinear Compton scattering
本研究针对涡旋$\u03b3$光子的产生难题，建立量子电动力学散射理论，分析超相对论电子在圆偏振激光脉冲中经非线性康普顿散射产生涡旋$\u03b3$光子的机制与特性，为涡旋$\u03b3$光子的制备提供理论支撑。
2023-12-24 hep-ph
Laser assisted Compton scattering of X-ray photons
讨论了短脉冲强激光辅助下X射线光子的康普顿散射。微分散射截面揭示了一个有趣的特征，即主Klein-Nishina线伴随着一系列的侧线，形成一个宽的平台，其中高达${\cal O} (10^3)$激光光子同时参与一个单一的散射事件。给出了平台宽度的解析公式。由于X射线和激光光子的非线性混合，出现了最终状态X射线光子相对于散射平面的偏振的频率相关旋转。用短激光脉冲对散射过程的一致描述需要用X射线脉冲进行。可以完成实验研究，例如，在LCLS或欧洲XFEL在不久的将来。
2014-02-17 hep-ph physics.atom-ph physics.optics
Polarization effects in the non-linear Compton scattering
我们考虑电子在强激光波场中发射光子。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-光子对撞机上电子-光子转换问题的运动学中的极化效应。
2005-01-28 hep-ph
On production $e^+ e^-$-pairs by a high energy photon in collision with photons of a laser wave
本文计算了一个康普顿高能光子与同一束激光$γ+ s γ_0 -> e^+ + e^-$的多个光子$γ_0$同时碰撞时，在过程$e + n γ_0 -> e + γ$中依次形成的$e^+ e^-$ -对的数目.考虑了初始电子束和激光光子的偏振态均为螺旋度的情况。结果表明，考虑到康普顿背散射中的非线性效应，导致降低生产的$e^+ e^-$ -对的阈值和增加他们的数量。考虑的基础上的矩阵元素的对角自旋基础的形式主义的直接计算。
1998-05-18 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
All-vortex nonlinear Compton scattering in a polarized laser field
本文从理论上研究了强极化激光场中初末态电子和发射光子均处于涡旋态的全涡旋非线性 Compton 散射，建立了角动量交换理论体系，并通过数值计算揭示了激光参数对角动量交换的影响及光子谱多峰结构区分粒子轨道与自旋角动量的可能途径。
2025-04-06 hep-ph quant-ph
Enhanced, high energy photon production from resonant Compton scattering in a strong external field
从理论和唯象的角度考虑了电子/激光相互作用中的高阶强场效应。强场量子场论的Furry相互作用图是一个自洽的强场理论。在这个理论中，费米子被嵌入强激光场中，由此得到的Volkov波函数解对于强激光场是精确的。当这些沃尔科夫费米子与来自其他来源的单个光子相互作用时，当运动学允许虚费米子在壳层上时，跃迁概率在一系列共振中增强。提出了一个实验，其中，第一次，共振可以用来产生高能量的光子从相对论性电子在超过通常的机制的数量级的速率。
2017-06-15 hep-ph
Toward the observation of interference effects in nonlinear Compton scattering
来自多个激光脉冲上的电子散射的光子光谱表现出对于单个脉冲上的散射不存在的干涉效应。我们研究了在电子-激光碰撞中实验观察这些干涉效应所需的条件，特别是分析了探测器分辨率和泵浦电子束横向发散角的作用。
2020-04-10 hep-ph physics.atom-ph
Electron in the Ultrashort Laser Pulse
在对带电粒子在δ形冲力作用下的加速问题进行了经典研究之后，我们考虑了基于Dirac方程Volkov解的相应的量子理论。我们确定了δ形激光脉冲与静止电子散射产生的光子频率的修正康普顿公式。
2002-07-23 hep-ph
Infrared behavior of the photon yield in nonlinear Compton scattering
University of Rochester（罗切斯特大学）；Dipartimento di Fisica, Università di Torino & INFN, Sezione di Torino（都灵大学物理系及意大利国家核物理研究所都灵分部）
研究非线性康普顿散射中光子产额的红外行为，通过解析推导总产额表达式，发现平面波无直流分量时产额有限，而单极场时对数发散，并分析了量子修正。
2026-10-27 hep-ph
Benchmarking semiclassical approaches to strong-field QED: nonlinear Compton scattering in intense laser pulses
与光子发射相关的反冲是强电磁场中超相对论电子动力学的关键，如在高强度激光-物质相互作用和天体物理环境（如中子星磁层）中发现的。当光子的能量变得与电子的能量相当时，有必要使用量子电动力学（QED）来精确描述动力学。然而，由于多粒子效应和电磁场的复杂结构，从强场QED计算适当的散射矩阵元通常是不可能的。因此，这些相互作用的半经典处理，耦合概率发射事件的经典电动力学使用率计算的局部恒定场近似。在这里，我们提供了全面的基准这种方法对精确的量子电动力学计算的非线性康普顿散射的电子在强激光脉冲。我们发现协议的光子光谱之间的百分比水平，以及从背景场的吸收模型的预测之间，归一化振幅$a_0 > 5$。我们讨论了改进的数值方法的可能途径和我们的研究结果的QED级联的影响。
2018-08-02 hep-ph physics.plasm-ph
Inverse Compton Scattering on laser beam and monochromatic isotropic radiation
本文提出了一种更通用的逆康普顿散射分析方法，适用于相对论和超相对论极限，并扩展了Jones的结果，为未来实验提供了研究方向。
1996-06-20 astro-ph astro-ph.HE hep-ex
Narrowing of the emission angle in high-intensity Compton scattering
本文研究了强激光场中高能电子的发射光谱。在高强度（$a_0\sim200$），我们发现，QED理论预测比经典理论更窄的角展的排放。这是由于经典理论高估了粒子的能量损失，导致它们更容易受到激光脉冲的反射。
2015-12-21 hep-ph physics.plasm-ph
Optimizing Laser Pulses for Narrowband Inverse Compton Sources in the High-Intensity Regime
相对论电子对超强短激光脉冲的散射使人们可以产生大量的X射线或$γ$射线光子，但以牺牲光谱宽度为代价--激光的时间脉冲不可避免地导致相当大的光谱展宽。在这封信中，我们描述了一种简单的方法来产生优化的激光脉冲，补偿非线性光谱展宽，并可以被认为是两个相反的线性啁啾脉冲相对于彼此延迟的叠加。我们建立了一个简单的分析模型，使我们能够预测这样的双脉冲的最佳参数-延迟，啁啾量和相对相位--产生窄带γ射线谱。我们的预测证实了数值优化和模拟，包括3D效果。
2019-02-27 hep-ph physics.acc-ph physics.atom-ph
The process of emission of electromagnetic radiation does not occur instantaneously but it is "formed" over a finite time known as radiation formation time. In the ultrarelativistic regime, the corresponding (longitudinal) formation length is given by the formation time times the speed of light and controls several features of radiation. Here, we elucidate the importance of the transverse formation length (TFL) by investigating nonlinear Compton scattering by an electron initially counterpropagating with respect to a \emph{flying focus} laser beam. The TFL is related to the transverse size of …
2021-01-20 hep-ph
An extended locally constant field approximation for nonlinear Compton scattering
局域恒定场近似（LCFA）是激光-等离子体物理和天体物理中量子过程数值模拟的基础，但其有效性在当前激光实验的参数范围内受到质疑。虽然需要改进，但对LCFA的文献校正显示出固有的问题。以激光场中的非线性康普顿散射为例，说明如何克服LCFA修正中的问题。我们得到了一个“LCFA+”，与完整的QED结果相比，它在整个光子发射光谱上显示出比LCFA的改进。我们还展示了我们的结果在用于设计和分析强激光实验的数值代码类型的实施。
2019-04-24 hep-ph physics.atom-ph physics.plasm-ph
Gravitational Laser Back-Scattering
研究了在实验室中产生引力子的一种可能途径。我们在线性化引力的框架下计算了电子+光子$\rightarrow$电子+引力子的截面，并考虑了光子来自激光束或康普顿背散射过程的情况分析了这种反应.
1993-01-22 hep-ph
Shape effects in nonlinear Thomson and Compton processes: the quest for MeV high-order harmonics
分别用经典量子电动力学和强场量子电动力学的框架计算了电子与强激光束散射产生的汤姆逊辐射和康普顿辐射的光谱。这两种方法都使用关于驱动激光束的平面波前沿脉冲近似。在这种近似下，观察到汤姆逊和康普顿频率分布之间非常好的一致性，只要发射辐射的频率相对较低。分析了频谱与激光脉冲包络的关系。这在超短脉冲产生的背景下变得重要，如数值示例所示。
2013-11-21 hep-ph physics.atom-ph physics.optics
Cascade of polarized Compton scattering and Breit-Wheeler pair production
本研究通过解析计算与蒙特卡洛模拟，探究电子引发的逆康普顿散射与Breit-Wheeler对产生级联过程的极化转移规律，揭示不同代粒子的极化曲线特征，为激光驱动QED等离子体及高能天体物理研究提供关键支撑。
2023-11-06 hep-ph
Signatures of High-Intensity Compton Scattering
我们回顾已知的，并讨论新的签名的高强度康普顿散射假设的情况下，一个高功率激光与电子束碰撞。在高强度下，人们期望看到由激光束内电子的大的、强度依赖的、有效质量引起的光子谱的通常运动学康普顿边缘的显著红移。发射率在该边缘处获得其全局最大值，而相邻的较小峰值表示较高的谐波。此外，我们发现，对于一个给定的谐波的质心框架的概念成为强度依赖。调整强度，然后有效地相当于改变参考系，从逆散射连续到普通康普顿散射，质心运动学定义了两者之间的过渡点。
2009-03-24 hep-ph physics.atom-ph
Nonlinear effects in Compton scattering at photon colliders
后向康普顿散射是未来高能光子对撞机的基本过程。为了获得e-> γ转换的高概率，转换区域中的激光光子的密度应当高到使得一个电子与多个激光光子的同时相互作用是可能的（非线性康普顿效应）。本文详细讨论了圆偏振激光光子非线性后向康普顿散射中末态光子和电子的能谱、螺旋度。本文研究了总螺旋度为0和2的γ-γ光度分布。非常高强度的激光波导致能量（亮度）光谱的加宽并向较低能量（不变质量）移动。除了复杂的精确公式外，对于相对较小的非线性参数xi^2（一阶修正），给出了后向散射光子的能谱和偏振的近似公式。所有这一切都是必要的优化转换区域的光子对撞机和研究的物理过程中，尖锐的边缘的光度谱和单色性的碰撞是重要的。
2000-12-25 hep-ph physics.acc-ph physics.optics
Effects of angular spread in nonlinear Compton scattering
本文研究了非线性康普顿散射中光子动量角展宽的影响，通过改进角度分辨的蒙特卡罗模拟发现角展宽显著改变出射粒子角分布和电子偏振，证明忽略角展宽的近似需要修正。
2023-04-11 hep-ph
Global phase and frequency comb structures in nonlinear Compton and Thomson scattering
本文分别在量子电动力学和经典电动力学的框架下研究了电子束与强激光束碰撞产生的康普顿辐射谱和汤姆逊辐射谱。我们表明，有频率制度，这两个辐射光谱几乎是相同的，这对于康普顿散射涉及到的过程中，保持电子自旋。虽然辐射谱几乎是相同的，相应的概率幅表现出不同的全球相位。这有明显的后果，我们证明在这两种情况下，通过调查时间的功率分布。我们表明，相反的汤姆逊散射，它并不总是可能从康普顿辐射合成短激光脉冲。当康普顿振幅的全局相位随发射光子的频率以非线性方式变化时，就会发生这种情况。我们还表明，虽然康普顿过程驱动的非啁啾激光脉冲可以产生啁啾的辐射爆发，这是不是汤姆森过程的情况。原则上，当单个或多个驱动激光脉冲与电子碰撞时，这两个过程都可以导致产生相干频率梳。一旦我们将这些梳状波合成为辐射的短脉冲，我们就可以控制它们，例如，通过改变驱动脉冲之间的时间延迟。
2014-03-17 hep-ph physics.acc-ph physics.atom-ph
ALP production through non-linear Compton scattering in intense fields
我们获得生产产量为大量的赝标量和标量类轴子粒子（ALP），通过非线性康普顿散射的电子在低强度和高强度的电磁场的背景。特别是，我们专注于高斯平面波激光脉冲的电磁场。详细研究了标量和赝标量质量的角分布和影响。结果表明，超相对论种子电子可以用来产生标量和伪标量的电子质量的顺序。我们简要地讨论了未来的应用这项工作对基于实验室的搜索光超越标准模型粒子。
2018-02-21 hep-ph
Massive photons in particle and laser physics
将有质量电动力学应用于Dirac方程，得到了有质量光子场的广义Volkov解。由此产生的方程是Riccati方程，一般不能求解。我们使用近似的Volkov函数的大质量光子，然后考虑电子在周期场和激光脉冲的δ函数的形式。我们推导了两种情况下多光子物体与电子相互作用的修正康普顿公式。
2003-08-19 hep-ph
Characteristics of Final Particles in Multiple Compton Backscattering Process
通过反向传播的强激光束的电子可以与一些激光光子相互作用，在每个碰撞事件中发射硬光子。与众所周知的非线性康普顿背散射过程相比，上述过程可以被称为多重康普顿背散射过程（MCBS）。本文采用蒙特卡罗（MC）模拟方法研究了MCBS过程中电子能量分布的演化。用M-C技术得到的平均能量和方差等分布的主要特征与动力学方程的解析解进行了比较。我们发现的运动区域的解析解是适用的，具有良好的精度。光子谱，即使对于每个电子发射一个光子（平均）的情况，也与克莱因-西名公式所描述的光子谱有很大的不同。
2013-01-30 hep-ph physics.acc-ph
Controlling the polarization and vortex charge of $γ$ photons via nonlinear Compton scattering
提出利用双色反向旋转圆偏振激光场中的非线性康普顿散射产生自旋与轨道角动量可控的涡旋$\gamma$光子，并通过调节场强比实现偏振和拓扑荷定制。
2025-03-16 hep-ph
Generation of High-Energy Photons with Large Orbital Angular Momentum by Compton Backscattering
通常，光子被描述为具有确定的4-动量的平面波。除了平面波光子，“扭曲光子”最近进入了现代激光光学领域;这些是平面波的相干叠加，具有轨道角动量到传播轴上的定义投影hbar*m，其中m是整数。在本文中，我们证明了利用扭曲激光光子与超相对论电子的康普顿背散射产生高能扭曲光子的可能性。这些光子可能对原子和原子核的激发和衰变相关的实验以及研究以前未探索的实验机制中的光效应和原子核对的产生感兴趣。
2011-01-14 hep-ph physics.acc-ph
Searching for long-lived ALPs with a laser-assisted optical dump
School of Physics, Nankai University（南开大学物理学院）
研究通过激光辅助光靶探测质量为MeV～GeV的长寿命轴子样粒子，考虑其低能有效拉格朗日量，扩展光靶搜索范围至相关过程，研究普里马科夫过程与康普顿散射相关性及两种耦合相互作用。
2026-09-23 hep-ph
Single and double nonlinear Compton scattering
我们研究了单次、双次和高阶非线性康普顿散射，其中电子与高强度激光非线性相互作用并发射一个、两个或多个光子。我们研究，特别是，如何双康普顿散射分为一步和两步的部分，后者是从两个单光子发射的非相干产物获得。我们包括双康普顿散射的所有贡献，并表明，交换项，这是没有计算在以前的恒定交叉场的研究，一般是在相同的数量级的其他一步条款。我们的方法揭示了双康普顿散射和三叉戟过程之间的实际有用的相似性，这使我们能够转移我们以前的一些结果三叉戟双康普顿散射。我们提供了一种新的胶合方法获得的主要贡献高阶康普顿散射的长激光脉冲。与标准胶合方法不同，我们的新方法不需要强度参数$a_0$远大于1。对于“硬”光子，我们得到了几个鞍点近似的各种字段的形状。
2019-05-16 hep-ph hep-th
