Relativistic Expansion of Electron-Positron-Photon Plasma Droplets and Photon Emission
在相对论流体力学中讨论了热电子-正电子-光子等离子体液滴的膨胀动力学。设想在未来的实验中通过用反向传播的超强激光束照射薄箔来产生这种液滴,它们是伽马辐射闪光的来源。温暖的电子-正电子等离子体液滴可以通过加宽的511 keV线来识别和表征。
2010-08-20 hep-ph physics.plasm-ph
Bremsstrahlung from Electrons and Positrons in Peripheral Relativistic Heavy Ion Collisions
研究了相对论重离子碰撞中强电磁场作用下产生的电子和正电子的韧致辐射光子谱。利用重离子碰撞中的精确对产生截面以及双等效光子近似,比较了不同的方法。
1999-06-29 hep-ph nucl-th
Electron-positron pair production in the external electromagnetic field of colliding relativistic heavy ions
Baltz { \em{et al.} }在最近的一篇论文中提出的关于周边高度相对论重离子碰撞中$e^+e^-$产生的结果被以一种非常直接的方式重新导出。结果表明,狄拉克方程的解直接导致的多重性,即由离子的电磁场产生的电子-正电子对的总数,而单对生产概率的计算涉及得多。一个关键的观察关注的是未解决的问题,似乎缺席库仑修正(贝特-Maximon修正)对生产截面。它表明,无论是真空-真空振幅的列入,也没有正确的解释的狄拉克方程的解决方案有关的对多重性是能够解释(从基本的角度来看)的库仑修正的情况。因此,矛盾必须考虑到高能量极限的处理。
2001-12-14 hep-ph
Anomalous magnetic moment of the positronium ion
我们确定的旋磁因子的正电子素离子,一个三体系统由两个电子和一个正电子,包括第一相对论修正。我们发现g因子被修正了-0.51(1)α ^2,超过了对自由电子的α ^2修正的15倍。我们比较这种效果与以前发现的类似结果在原子电子偶素和类氢离子。
2014-03-17 hep-ph physics.atom-ph
Gamma flashes from relativistic electron-positron plasma droplets
在不久的将来,超强激光有望产生相对论性的电子-正电子等离子体液滴。考虑到量子电动力学(QED)中完全领先的局域光子产生率,我们指出这些液滴是有趣的γ射线闪光源
2008-09-25 hep-ph nucl-th physics.plasm-ph
Magnetic moment of the positronium ion and virial relations
我们推导出一个超维里关系的正电子素离子,一个三体束缚态的两个电子和一个正电子。它涉及到三个运营商的期望值和调和两个最近出版的,似乎不等价的离子的磁矩公式。作为副产品,提高了前导绑定校正的精度。
2015-01-01 hep-ph physics.atom-ph
Bound-free pair production in ultra-relativistic ion collisions at the LHC collider: Analytic approach to the total and differential cross sections
对相对论重离子碰撞中束缚-自由电子-正电子对的产生进行了理论研究.特别注意的是大角度下发射的正电子相对于束流方向。用LHC实验测量这些与负电荷离子相符合的正电子,原则上是可行的。为了提供可靠的估计,这样的测量,我们采用等效光子近似与Sauter的方法,并推导出简单的解析表达式的差分对-生产截面,比较有利的结果可用的数值计算。在此基础上,结合LHC实验中典型的实验条件,对Pb $^{82+}$裸离子的碰撞进行了详细的计算.我们发现,预期的计数率强烈依赖于实验参数,并可能会显着提高通过增加正电子探测器的接受锥。
2012-04-03 hep-ph
QED Phenomena in an Ultrastrong Magnetic Field. II. Electron-Positron Scattering, $e^\pm$-Ion Scattering, and Relativistic Bremsstrahlung
本文继续Kostenko \& Thompson的方法,计算了某些中子星(如磁星或合并双星中子星)附近超强磁场中的量子电动力学过程.这里我们考虑电子-正电子散射,电子和正电子离开离子的库仑散射,以及相对论性$e^\pm$ -离子韧致辐射。当磁场位于$10^3B_{\rm Q} \gg B \gg B_{\rm Q}$范围内时,微分截面和总截面的计算大大简化,其中$B_{\rm Q} \equiv m^2/e = 4.4\times 10^{13}$ G.因此,即使限制在最低朗道态,$e^\pm$的相对论运动也是可能的。微分截面和总截面的精确结果是通过截断中间态朗道能级的和而得到的,否则忽略与磁场成反比的项,这些项足够复杂,抑制了以前计算磁电子-正电子散射和相对论韧致辐射的尝试。德拜屏蔽的影响的定量帐户。
2020-03-28 astro-ph.HE hep-ph
A QFT scalar toy model analogous to positronium and pion decays
本文在标量QFT中通过三角形图研究大质量态衰变为两个无质量粒子,类比π介子和正电子素衰变,探讨相对论与非相对论束缚态的异同。
2023-11-12 hep-ph
Annihilation of Relativistic Positrons in Single Crystal with production of One Photon
能量和动量守恒定律禁止正电子-电子在真空中湮灭,只产生单光子。它可以在真空中产生两个光子,或者在第三体的参与下这个过程是可能的。当一个粒子的横向运动受到束缚或足够不均匀时,情况在一个轻子(例如正电子)以沟道(或准沟道)模式运动的单晶中是不同的。它可以使单光子湮没过程的几率急剧增加。
2015-07-20 cond-mat.other hep-ph physics.acc-ph
Bethe-Salpeter approach for relativistic positronium in a strong magnetic field
本文利用阶梯近似下的微分Bethe-Salpeter方程研究了强磁场中的正负电子系统。在渐近强常数和均匀磁场的极限下,导出了四维Bethe-Salpeter方程的完全相对论二维形式。确定了磁场的最终值,该值通过最大对称态的结合能和将电子-正电子系统与真空分离的能隙的消失来提供正电子素静止质量的完全补偿。由于在强磁场中由于尺寸减小而发生的落入中心现象,补偿成为可能。得到了对应于正负电子系统能量-动量为零的Bethe-Salpeter方程的解。
2006-03-28 astro-ph hep-ph hep-th
Electromagnetic interaction of low transverse momentum electrons and positrons with heavy nuclei in ultra-peripheral ultra-relativistic heavy-ion collisions
超相对论重离子碰撞中的光子-光子相互作用是产生$(e^+,e^-)$对的重要来源。光子-光子聚变导致轻子在碰撞点附近的广阔位形空间产生。在重核附近产生的电子可能与重核发生强相互作用。电子和正电子的碰撞参量空间分布的计算内的b-空间EPA模型的这种碰撞。研究了$(e^+,e^-)$与原子核的电磁相互作用引起的演化,给出了快度和横动量分布的畸变。我们首次探索的结果,在$\sqrt{s_{NN}}=$ 17.3 GeV(SPS)和200 GeV(RHIC)能量的反应Pb+Pb。我们提供了选定的创建点的结果,并在集成时,其位置所规定的$b$ -空间EPA模型。我们观察到强烈的影响,在低横动量,到目前为止没有测量的相空间的区域。特别是,我们预测一个可能相当大的积累的电子与rapidities接近的光束的速度。EM效应导致电子和正电子产生的不对称性。
2022-03-05 hep-ph nucl-th
Rare decays of the positronium ion and molecule, $\text{Ps}^{-}\to e^{-}γ$ and $\text{Ps}_{2}\to e^{+}e^{-}γ,~γγ,~e^{+}e^{-}$
确定了正电子素分子$\text{Ps}_{2}$衰变为两个光子和一个电子-正电子对的速率。以前的研究发现,这些速率是非常不同的,\[ Γ\left(\text{Ps}_{2}\to e^{+}e^{-}\right)/Γ\left(\text{Ps}_{2}\toγγ\right)\simeq250\text{ (previous studies)}. \]这是令人困惑的,因为这两个过程有两个身体的最终状态,并在精细结构常数相同的顺序。我们提出了一个简单的计算方法,并测试它与公认的正电子素离子衰变成电子和光子。然后,我们用它来纠正这两个$\text{Ps}_{2}$衰变的预测。我们发现,以前的研究高估了$e^{+}e^{-}$和低估了$γγ$通道的因子分别约5.44和3.93。我们的结果给出了$Γ\left(\text{Ps}_2\to e^+e^-\right)/Γ\left(\text{Ps}_2 \to γγ\right) \simeq 11.7$。
2021-08-15 hep-ph physics.atom-ph
Double scattering production of two positron-electron pairs in ultraperipheral heavy-ion collisions
我们提出了在LHC超周边重离子碰撞中两个正电子-电子对的电磁(双光子)双散射产生的第一个可测量的预测。可测量的截面与现实的削减电子/正电子(伪)的速度和横动量的ALICE和ATLAS或CMS实验。给出了总截面和微分截面的预测。我们还显示了二维分布的快度的相反符号(从相同或不同的子碰撞)和相同的符号($e^+ e^+$或$e^- e^-$)的电子和它们之间的快度距离。提出并讨论了预期的事件数量。我们的计算强烈表明,在不久的将来,在ATLAS,CMS和ALICE探测器的帮助下进行相关的测量是可能的。
2016-07-18 hep-ex hep-ph nucl-th
Production of relativistic positronium in collisions of photons and electrons with nuclei and atoms
我们考虑了在$γA \to Ps + A$和$e A \to Ps + e A$过程中超相对论性电子偶素的产生,其中$A$是一个带电荷的原子或核$Ze$。对于光生的对位和邻-Ps和电生的对位-Ps,我们得到最完整的描述与以前的作品相比。它包括高阶$Z α$校正和偏振效应。所获得的截面的精度由省略的逆Ps洛伦兹因子平方的阶数项决定。所研究的ortho-Ps的高阶多光子电产生在电子与重原子的碰撞中占主导地位,而不是Holvik和Olsen提出的电子通过虚光子产生韧致辐射。我们的结果完善和纠正了这些作者的研究。
1998-09-18 hep-ph nucl-th
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
Electron-positron vacuum instability in strong electric fields. Relativistic semiclassical approach
研究了强电场中正负电子真空的不稳定性。首先在$Z>137/2$中讨论了无自旋玻色子和电子的库仑中心,然后重点讨论了带电荷$Z>137$的有限大小原子核场中的深电子能级和正电子的自发产生.接着,研究了这些效应在低能重离子碰撞中的应用。然后,我们考虑了在含有$Z\gg Z_{\rm cr}$的超荷核场中,穿过下连续区$ε=-m$边界的上连续区能级上的“电子凝聚”现象。最后,注意力集中在多粒子问题的极化的QED真空和电子凝聚在超短距离的电荷源。我们主张的主要区别的情况下,当源的大小是大于极的大小$r_{\rm pole}$,在真空的介电常数达到零,和较小的$r_{\rm pole}$。一些论点有利于QED的逻辑一致性。所有的问题都被认为是在相同的相对论半经典的方法。
2021-06-02 hep-ph hep-th nucl-th
Weak decay of the positronium ion
Quaid-i-Azam University(奎达-伊-阿扎姆大学);National Center for Physics, Quaid-i-Azam University Campus(奎达-伊-阿扎姆大学校园国家物理中心)
研究正电子素离子通过弱相互作用衰变为电子和中微子对的稀有过程,计算衰变率并与正电子素弱衰变比较。
2026-06-25 hep-ex hep-ph quant-ph
Electron-positron energy deposition rate from neutrino pair annihilation in the equatorial plane of rapidly rotating neutron and quark stars
中微子-反中微子在致密广义相对论恒星表面附近湮灭成电子-正电子对,在超新星爆炸、中子星坍缩或近距离中子星双星在其最后稳定轨道附近的演化过程中可能起着重要作用。由于湮灭过程,广义相对论效应增加了能量沉积速率。我们分别研究了在快速旋转的中子星和夸克星的赤道面上,由于中微子和反中微子的湮灭而引起的能量和动量的沉积。我们分析了广义相对论效应的影响,并得到了对任意静止和轴对称时空的能量和动量沉积率的广义相对论修正。我们得到了几类快速旋转的中子星的能量和动量沉积率,不同的状态方程的中子物质,和夸克星,描述的MIT袋模型状态方程和CFL(色味锁)阶段,分别。与牛顿计算相比,旋转和广义相对论效应增加了观测者在无穷远处测量的总湮灭率。中子和夸克物质状态方程的差异也对中微子-反中微子湮灭能量沉积率的空间分布有重要影响。
2009-11-06 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc