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
Focussing effects in laser-electron Thomson scattering
研究了激光脉冲聚焦对汤姆逊散射光谱特性的影响。将激光器模拟为近轴光束，我们发现，除了最极端的聚焦情况外，时间包络对光谱的影响要比聚焦本身大得多。对于超短脉冲的情况下，傍轴模型不再有效，我们采用了一个子周期矢量光束描述的字段。结果表明，随着脉冲的缩短，发射谐波发生蓝移，并在频率空间上展宽。此外，载波包络相位变得重要，导致频谱中的角度不对称。然后，我们使用相同的模型来研究聚焦超过傍轴膨胀是有效的限制的影响。据发现，聚焦到亚波长光斑尺寸的场产生的光谱在定性上类似于由于聚焦缩短脉冲而从子周期脉冲产生的光谱。最后，我们研究了高强度场，发现在一般情况下，聚焦使辐射反应的制度的光谱可以忽略不计的差异。
2016-07-31 hep-ph physics.plasm-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
Accelerated-Cherenkov radiation and signatures of radiation reaction
在这篇手稿中，我们研究了加速带电粒子通过光学介质，并探讨了加速切伦科夫辐射的发射。粒子对加速度的反应在切伦科夫辐射中产生了一个低频光谱截止，在超光速阈值处有一个尖锐的共振。此外，通过设置能隙，即，电子能量的变化，到发射光子的反冲能量。同时存在的反冲和加速合谋产生一个本地化的共振峰的发射。这些理论考虑可用于构造高精度的加速切伦科夫辐射反应实验。
2019-08-25 hep-ph
Radiation reaction and limiting acceleration
我们调查的强加速性能的辐射反作用力，并确定一个新的和有前途的限制加速功能在Eliezer-Ford-O 'Connell模型;在强场制度，对于许多领域的配置，我们发现一个上限，以加速导致的约束率的辐射发射。如果这个模型适用，强加速粒子的能量损失速度要比通常的辐射反应基准朗道-利夫希茨方程（Landau-Lifshitz equation）所预测的慢得多，朗道-利夫希茨方程肯定不能用于这种情况。我们探讨的例子涉及各种“恒定”的电磁场配置和研究粒子运动在一个轻的平面波以及在一个物质介质。
2022-01-15 hep-ph
Beam-Shape Effects in Nonlinear Compton and Thomson Scattering
讨论了强激光光子束与相对论电子碰撞中的强度效应。我们的主要重点是由于现实的有限束几何形状的发射光谱的修改。通过仔细分析经典极限，我们精确地量化强场QED康普顿散射和经典汤姆逊散射之间的区别。一个纯经典的，但完全协变的，由平面波激光场中的电子发射的轫致辐射的计算产生辐射到谐波，如预期的。这一结果被推广到有限持续时间的脉冲，并解释了作为干涉现象的谱线展宽和谐波子结构的出现。随后的数值处理证实，强聚焦的激光导致一个广泛的连续，而高次谐波变得可见，只有在适度的聚焦，因此较低的强度。我们提出了一个定标律的背散射光子谱密度，便于平均电子束相空间。最后，我们提出了一组现实的参数，使观察强度引起的光谱红移，高次谐波，和他们的子结构，变得可行。
2009-12-14 hep-ph physics.acc-ph physics.plasm-ph
Exact solutions in radiation reaction and the radiation-free direction
我们提出了新的精确解的Landau-Lifshitz和高阶Landau-Lifshitz方程描述粒子运动，辐射反应，在强电磁场。通过这些解决方案和其他人，我们比较了不同的方程的情况下的约束的“无辐射方向”（RFD）的唯象预测。我们确认分析在几种情况下，粒子轨道预测的朗道-Lifshitz方程确实接近RFD在极端强度，并给出时间分辨信号的辐射光谱中的这种行为。
2022-03-22 hep-ph physics.plasm-ph
Resummation of quantum radiation reaction and induced polarization
在以前的文章中，我们提出了一种基于近似的研究电子在平面波电磁场中辐射反应的新方法。本文用这种方法研究了用$a_0=1$不能用标准定域常场方法计算的圆极化单色场的电子动量期望值。我们还发现，辐射反应有显着的影响，与无辐射反应的结果相比，即Sokolov-Ternov公式的恒定场，或零结果的圆形单色场。我们还研究了Abraham-Lorentz-Dirac方程的Borel-Padé解。
2021-05-05 hep-ph physics.plasm-ph
Quantum radiation reaction: from interference to incoherence
研究了不同能量和强度下激光-电子相互作用中的量子辐射反应。使用一个完全量子的方法，也正好占强激光脉冲对电子运动的影响，我们确定特别是一个政权，其中辐射反应是由量子干涉为主。我们发现签名的量子辐射反应的电子光谱中，没有经典的模拟，不能被捕获的非相干近似通常用于高强度制度。这些特征可以用目前可用的激光和加速器技术测量。
2016-01-30 hep-ph physics.plasm-ph
Signatures of Radiation Reaction in Ultra-Intense Laser Fields
讨论了超强激光场中辐射反应对电荷传输的影响。我们的分析是基于Landau-Lifshitz方程的解析解。我们建议测量辐射反应的对称性破缺参数与违反零平移不变性的方向相反的激光束。由于Landau-Lifshitz方程是非线性的，脉冲内的能量传递对初始条件相当敏感。这是阐明通过比较碰撞和固定的目标模式在电子激光碰撞。
2011-10-04 hep-ph physics.class-ph
Novel aspects of radiation reaction in the classical and the quantum regime
本工作致力于在经典和量子电动力学框架下研究辐射反应特征。由于迄今为止还没有明确的辐射反应及其基本方程的实验验证，预计其对新实验装置的构建具有重大影响，例如，量子x-自由电子激光，辐射反应效应的深刻理解是特别感兴趣的。在这里，我们描述了量子辐射反应效应的包含如何改变与强激光脉冲碰撞的超相对论电子束的动力学显着。此后，如果除了单光子发射之外还考虑更高阶的光子发射，则发射辐射的角分布在量子框架中被证明会发生强烈改变。此外，在等离子体中的超强激光脉冲的受激拉曼散射的检查和前向拉曼散射被发现显着增加列入辐射反应的影响在经典制度。在这项工作中的数值模拟表明，目前可用的激光和电子加速器的预测效果的实验验证的可行性。
2014-01-13 hep-ph physics.plasm-ph
Radiation reaction in electron-beam interactions with high-intensity lasers
被电磁场加速的带电粒子发出辐射，由于动量守恒，辐射必须对发射粒子产生反冲。这种反冲力被称为辐射反应，强烈地影响了超相对论电子在强电磁场中的动力学。这种环境在天体物理学中存在，例如在中子星磁层中，并将在下一代高强度激光设施的激光物质实验中创造。在许多这样的情况下，辐射的单个光子的能量可以与发射粒子的能量相当，这不仅需要对辐射反应进行建模，而且需要对量子辐射反应进行建模。在世界范围内发展的多拍瓦激光系统的大型设施，并期望他们将创建聚焦电磁场与前所未有的强度$> 10^{23}~\mathrm{W}\text{cm}^{-2}$，激发了新的兴趣，这些影响。在本文中，我回顾了理论和实验的进展，了解辐射反应，和量子效应相同的，在高强度的激光场，探测与超相对论电子束。特别是，我们将讨论分析和数值方法如何深入了解新的辐射反应诱导动力学，以及如何在现有的激光设施的实验中探索相同的物理。
2020-03-30 hep-ph physics.plasm-ph
Radiation reaction effects in relativistic plasmas -- the electrostatic limit
我们研究了静电等离子体波的演化，使用相对论性的Vlasov方程扩展的Landau-Lifshitz辐射反应，占由于发射单粒子拉莫尔辐射的反反应。特别地，朗缪尔波阻尼被计算为波数、初始温度和初始电场振幅的函数。此外，背景分布函数在此过程中损失了能量，我们计算了冷却速率作为初始温度和初始波幅的函数。最后，我们研究了波阻尼和背景冷却的相对大小如何随初始参数而变化。特别是，它被发现，与背景冷却相关的能量损失的相对贡献随着初始波振幅缓慢下降。
2022-11-11 hep-ph physics.plasm-ph
Classical Radiation Reaction in Red-Shifted Harmonics
本文研究有限电磁平面波与电子在Landau-Lifshitz辐射反作用力下的碰撞，推导局部单色近似并计算能谱与横向动量谱，揭示谐波特征红移现象，并提出预测谐波边缘移动的简单公式，为实验验证辐射反作用提供依据。
2023-05-23 hep-ph physics.class-ph physics.plasm-ph
Radiation Reaction by Massive Particles and Its Non-Analytic Behavior
我们推导出ALD（亚伯拉罕，洛伦兹和狄拉克）方程的一个大规模模拟，即，相对论性带电粒子的运动方程，带有由大质量场的发射引起的辐射反应项。我们表明，辐射反应项作为辐射场质量M的函数具有非解析行为，并且关于M和1/M的展开式通常都是无效的。因此，大质量ALD方程不能写成具有导数展开的局部方程。我们特别研究了匀加速、圆周运动和散射三种特定运动下的辐射反应。
2012-07-31 cond-mat.other hep-ph hep-th
Electron-beam dynamics in a strong laser field including quantum radiation reaction
在强场QED框架下研究了电子束与强平面波场正面碰撞的演化过程，其中考虑了光子辐射引起的辐射反应效应。采用动力学的方法来描述的电子和光子的分布，它示出，在一个给定的总激光能量密度的最终电子分布取决于激光包络的形状和脉冲持续时间，在对比辐射反应的经典预测的基础上的Landau-Lifshitz方程。最后，它是研究如何对创建过程中导致的非线性耦合演化的电子束中，所产生的带电粒子，和所发射的光子。
2014-08-06 hep-ph physics.plasm-ph
Reply to "Comment on 'Finite size corrections to the radiation reaction force in classical electrodynamics'"
我们回答P. Forgács，T. Herpay，and P. Kovács（arXiv：1202.6289）.
2012-06-21 gr-qc hep-ph hep-th
Experimental Evidence of Quantum Radiation Reaction in Aligned Crystals
辐射反应是带电粒子发出的电磁场对粒子本身动力学的影响。在这里，我们报告实验辐射发射光谱从超相对论正电子在硅的制度，量子和辐射反应效应占主导地位的正电子的动力学。我们发现，每个正电子发射多个光子，其能量与其自身能量相当，揭示了量子光子反冲的重要性。此外，发射光谱的形状表明，光子发射发生在一个非线性制度，其中正电子吸收几个量子从晶体场。我们的理论分析表明，只有一个完整的量子理论的辐射反应是能够解释的实验结果，与辐射反应效应所产生的反冲过程中的多光子发射的正电子。这个实验是量子电动力学在一个新领域的第一个基本测试，在这个新领域中，带电粒子的动力学不仅由外部电磁场决定，而且还由电荷本身产生的辐射场决定。将来在同一条线上进行的实验，原则上也将能够阐明有关元电荷附近电磁场结构的基本问题。
2017-06-21 hep-ex hep-ph physics.plasm-ph
Probing the transition from classical to quantum radiation reaction in relativistic plasma
本文研究相对论等离子体中经典辐射反作用力向量子机制的转变，发现量子结果随$χ$参数增加而偏离经典结果，且偏差依赖于等离子体密度与温度。
2025-06-27 hep-ph hep-th physics.plasm-ph
