通过优化聚焦在激光-电子对撞机上获得强场 QED 信号

将高能电子束与强激光脉冲对撞，为研究由高量子非线性参数 $\chi$ 值所实现的强场 QED 过程提供了基础。然而，由于过程的概率性质以及碰撞参数的逐发变化，信号解卷积十分复杂，这不利于紧聚焦的使用。我们提出一种区分高 $\chi$ 发射信号的概念，其允许使用最优聚焦，从而对给定电子能量 $\varepsilon$、激光功率 $P$ 与波长 $\lambda$ 达到最高 $\chi \approx 5.25 \left(\varepsilon / (\text{1 GeV})\right)\left(P/(\text{1 PW})\right)^{1/2}\left((\text{1 }\mu\text{m})/\lambda\right)$。使用 f/2 聚焦达到此类 $\chi$ 需要高出十倍以上的功率。