Spin correlations in nonperturbative electron-positron pair creation by petawatt laser pulses colliding with a TeV proton beam
本文分析了电子自旋自由度对高能质子与圆偏振强激光场作用产生非微扰正负电子对的影响。从狄拉克和克莱因-戈登理论的预测进行了比较,并进行了自旋分辨计算。我们表明,各种自旋配置具有非常不同的生产概率,并讨论在这个高度非线性的过程中的螺旋度的转移。我们的预测可以通过将CERN LHC的几TeV质子束与桌面拍瓦激光源的强激光脉冲相结合来进行测试。
2010-07-29 hep-ph physics.atom-ph
Nonlinear effects in the laser-assisted scattering of a positron by a muon
在第一玻恩近似下,研究了线偏振激光场中正电子与μ子的散射。理论结果表明:1)在大散射角下,散射过程中存在大量的多光子过程。光子发射过程占主导地位的光子吸收的。2)在角分布中可以观察到振荡、暗角窗和不对称等非线性现象。我们分析了产生暗窗和几何不对称的原因。3)对总微分截面进行了分析,结果表明入射能量越大,总微分截面越小。分析了产生这些新结果的原因。
2017-10-09 physics.atom-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
Spin polarized electron-positron pair production via elliptical polarized laser fields
本文研究了两个椭圆偏振脉冲形成的超强电磁场中非微扰多光子正负电子对的产生。我们的数值方法使我们能够考虑到时间以及空间变化的常设电磁场。自旋和动量分辨对创建概率特征拉比振荡和共振谱。因此,每个激光频率都具有所产生粒子的特定动量分布。我们发现,取决于两个脉冲的相对极化,所产生的电子可能是沿场传播方向的自旋极化。
2015-06-24 physics.atom-ph quant-ph
Positronium decay in a circular polarized laser field
计算了强圆偏振激光场中o-Ps和p-Ps正电子偶素湮灭衰变$ Ps\toγγ$的寿命。我们采用因子分解的策略来分离库仑相互作用和强激光场相互作用的影响。它在时间方向上分解,但在空间方向上不分解。结果表明,在长波长、高强度的激光作用下,这些Ps态的寿命显著增加。对于具有$10\, μm$波长和$10^{13} W/cm^2$强度的$\rm CO_2$激光器,自旋单电子偶素的寿命增加了$10^8$倍。我们的结果与求解Sch{<$}dinger方程的结果一致。这种效应对于由Ps \cite{keitel2004}提供的高次谐波产生(HHG)效应可能是有用的。
2013-05-29 hep-ph physics.atom-ph physics.plasm-ph
Pulse shape effects on the electron-positron pair production in strong laser fields
研究了具有子循环结构的强线偏振激光场作用下的电子对产生过程。用非微扰数值方法研究了不同包络形状的激光脉冲。我们分析了两种不同的“平坦”包络形状和两种形状没有高原的各种参数,包括载波包络相位。研究了共振拉比振荡、产生粒子的动量分布和粒子对总数。结果表明,所有这些特性是非常敏感的脉冲形状。
2017-03-19 hep-ph hep-th physics.atom-ph
Resonant effect at the ultrarelativistic electron-positron pairs production by gamma quanta in the field of a nucleus and a pulsed light wave
从理论上研究了高能γ量子在原子核和准单色激光场中的共振电子-正电子对产生。在共振条件下,一个中间虚电子(正电子)在激光场中变成一个真实的粒子。由于这一事实,在激光场中的精细结构常数的第二阶的初始过程有效地减少到两个连续的第一阶的过程:激光激发的Breit-Wheeler过程和激光辅助的中间电子(正电子)被原子核散射的过程。结果表明,存在一个阈值能量的初始伽马量子,这显着依赖于一个波的吸收光子的数量。在共振条件下,电子-正电子对能量由正电子(通道A)或电子(通道B)相对于初始伽马量子动量的出射角决定。得到了前几个共振态的微分截面,同时记录了正电子或电子的能量和出射角。对于初始伽马量子能量${ω_i} = 125\;{\rm{GeV}}$,对于前三个共振的情况,电子-正电子对的共振能量可以用非常高幅度的微分截面来测量:从第一个共振的$ \sim {10^{13}}$到第三个共振的$ \sim {10^8}$(以$α{Z^2}r_e^2$为单位)。
2020-04-03 physics.atom-ph quant-ph
Comparative study of nonperturbative electron-positron pair production by intense laser fields colliding with either bremsstrahlung $γ$-rays or relativistic ions
Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf(杜塞尔多夫大学)
该研究对比了强激光场与轫致辐射γ射线、相对论离子碰撞产生非微扰正负电子对的过程,发现合适参数下二者总速率物理性质相近,可利用前者实验模拟后者。
2026-08-20 hep-ph physics.atom-ph
Complete QED theory of multiphoton trident pair production in strong laser fields
利用激光修饰的量子电动力学方法计算了相对论电子与强激光碰撞中多光子吸收产生的电子-正电子对。总生产率,正电子光谱,和不同的反应通道的相对贡献,在各种相互作用制度。我们研究的过程中,在一个明显的非微扰域,这是访问未来的实验,利用电子束线在新的X射线激光设施或全光学设置的基础上,激光加速。此外,我们的理论使我们能够进一步了解SLAC的实验数据[D. Burke { \it等},物理修订版信函{ \bf 79},1626(1997)]。
2010-08-20 physics.atom-ph
Trident Pair Production in Colliding Bright X-ray Laser Beams
强X射线激光器的迅猛发展推动了对产生过程研究向更高激光频率方向发展。本文考虑了高能电子在两束X射线激光碰撞的重叠区碰撞时,伴随两束X射线光子吸收的共振电子-正电子对产生过程。激光修饰的QED方法是合理的,以解决相应的多费曼图计算的复杂性。揭示了产生率和正电子能量分布与两个激光波矢方向和入射电子动量方向之间的相对夹角的关系。结果表明,与平面波情况相比,非平面波激光场位形在电子对产生过程中引起了新的特征。
2013-08-24 physics.atom-ph
Coherent combs of anti-matter from nonlinear electron-positron pair creation
用强场量子电动力学方法研究了调制激光脉冲与高能光子碰撞中的电子-正电子对产生过程(非线性Breit-Wheeler过程)。结果表明,驱动脉冲调制导致产生的正电子(电子)能谱中出现梳状结构。结果表明,这些梳的结果从相干增强的概率振幅的对创建从不同的调制的激光脉冲。因此,类似于反物质(物质)波的杨双缝实验。
2014-07-15 hep-ph physics.acc-ph physics.atom-ph
Bound-free $\mathbf{e}^+ \mathbf{e}^-$ pair creation with a linearly polarized laser field and a nuclear field
研究了激光场和库仑场中电子和正电子的束缚-自由对产生过程。假设离子以相对论速度与线偏振的强x射线激光束碰撞。由于同时吸收少量激光光子,该过程非线性地进行。考虑了基态和$L$ -壳层的电子俘获。总速率的标度,发射的正电子的角分布和比较竞争的自由-自由通道进行调查。给出了DESY和SLAC计划的X射线自由电子激光参数的对产生率的数值结果。我们发现,对生产与这些激光设备可以成为可观察的在不久的将来。
2008-07-28 physics.atom-ph
Classical effect for enhanced high harmonic yield in ultrashort laser pulses with a moderate laser intensity
从理论上研究了脉冲宽度对高次谐波产生的影响,探索了较宽的激光参数范围。先前的研究表明,对于接近饱和电离强度的高激光强度,HHG反转效率对于较短的脉冲是较高的,因为后者的基态耗尽较弱。令人惊讶的是,我们的模拟表明,即使在电离不强的中等激光强度下,这种高效率也会出现。一个经典的效果有关的较短的行程距离的再散射电子在较短的脉冲,被发现有重要贡献,这种高效率。当使用双色激光场时,这种效应可以被显著放大,这表明了提高HHG产率的有效途径。
2015-09-15 physics.atom-ph
Strong-field Breit-Wheeler pair production in short laser pulses: Relevance of spin effects
本文研究了高能光子与周期数强激光脉冲碰撞中电子-正电子对的产生。利用激光修饰的旋量和标量量子电动力学框架,比较了Dirac粒子对和Klein-Gordon粒子对的产生。给出了不同激光参数下的正电子能谱和角分布。我们确定的条件下,从克莱因-戈登理论的预测要么非常相似,或在很大程度上不同于适当的狄拉克理论。特别是,我们解决的问题,在何种程度上的相关性的自旋效应的影响,由激光脉冲的持续时间短。
2016-05-11 hep-ph physics.atom-ph
Hyper-Ramsey spectroscopy with probe laser intensity fluctuations
我们研究了探测激光强度波动对超拉姆齐光谱的影响。我们假设,作为适当的相关情况下的利益,探测激光强度$I$确定拉比频率$(\propto\sqrt{I})$和频率偏移的原子跃迁$(\propto I)$在探测激光与原子的相互作用。光谱信号取决于这两个量,这两个量随探测激光强度的波动而变化。引入一个简单的模型的波动,我们发现,签名的鲁棒性的超拉姆齐方法可以妥协。以Yb $^+$电八极时钟跃迁为例,定量分析了不同探测光强度起伏下的时钟误差。
2018-03-28 physics.atom-ph quant-ph
Wavelength and intensity dependence of multiple forward scattering at above-threshold ionization in mid-infrared strong laser fields
本文研究了低能光电子阈上电离时,多重前向散射对中红外激光场库仑聚焦的非微扰作用及其与激光强度和波长的关系。我们表明,高阶再散射事件可以有可比的库仑聚焦和有效的再散射数依赖于弱激光参数在经典制度的贡献。而前向散射对库仑聚焦的相对贡献和总的库仑聚焦量随着激光强度和波长的增大而减小。
2011-03-09 physics.atom-ph physics.optics
Ionization rate vs. laser intensity determined from ion count vs. peak intensity due to neutral gas exposure to an 800 nm ultrashort pulsed laser
Air Force Research Laboratory(空军研究实验室)
该研究通过数值反演飞行时间离子光谱仪数据,确定Ar、O₂和N₂的光学周期平均电离率与激光强度关系,重新校准相关参数,得出O₂结果与已发表数据重新评估一致的结论。
2026-09-15 physics.atom-ph physics.optics physics.plasm-ph
Spin effects in strong-field laser-electron interactions
电子自旋自由度在强激光场的相对论散射过程中起着重要的作用。本文讨论了电子自旋对(i)高强度X射线激光场中的Kapitza-Dirac散射,(ii)强激光场中的光诱导电子-正电子对产生和(iii)原子核上的多光子电子-正电子对产生的影响。我们表明,在所有的情况下,考虑电子自旋可以有一个特征的过程属性和它们的总概率的影响。为此,在强激光场的存在下,基于狄拉克方程的自旋分辨计算进行。从狄拉克理论的预测进行了比较,从克莱因-戈登方程的相应结果。
2013-08-02 hep-ph physics.atom-ph quant-ph