一种在FCC-ee上测量真空双折射的方法
高能物理 - 实验
2016-05-11 v1 光学
摘要
众所周知，Heisenberg-Euler-Schwinger有效拉格朗日量预言，具有强静态电磁场的真空会变为双折射的。我们提出一种可在规划的FCC-ee上实施的方案，用于测量由QED修正引起的电动力学中真空双折射的非线性效应。我们的方案利用脉冲激光在高能电子束上产生康普顿背散射光子，其中FCC-ee是一个特别有趣的例子。这些光子将穿过强静态磁场，该磁场改变辐射的偏振态——此效应与光子能量成正比。这一变化将通过使用一块对齐的单晶来测量，在单晶中可实现成对产生截面的巨大差异。在所提出的实验装置中，双折射效应导致分析晶体中产生的电子对数量出现差异，其源于初始激光具有变化的偏振态，这是通过旋转四分之一波片实现的。真空双折射效应的证据将表现为成对产生率信号的傅里叶变换谱中的一个明显峰值。这一特征信号在仅数小时测量后即可显著高于本底，尤其在高能下。
引用
@article{arxiv.1605.02861,
title = {A method to measure vacuum birefringence at FCC-ee},
author = {Ulrik I. Uggerhøj and Tobias N. Wistisen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.02861},
year = {2016}
}
备注
Presented by UIU at the International Symposium on "New Horizons in Fundamental Physics: From Neutrons Nuclei via Superheavy Elements and Supercritical Fields to Neutron Stars and Cosmic Rays," held to honor Walter Greiner on his 80th birthday at Makutsi Safari Farm, South Africa, November 23-29, 2015