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激光产生的 QED 等离子体中的致密电子 - 正电子等离子体与伽马射线爆发

等离子体物理 2016-11-26 v2

摘要

在模拟中,一束功率为 12.5 PW(聚焦强度 I=4×1023W/cm2I = 4\times10^{23}\text{W/cm}^2)的激光轰击固体铝靶,其 10% 的激光能量转化为伽马射线。产生的致密电子 - 正电子等离子体最大密度达到 1026/m310^{26}/\text{m}^3,比使用 1 PW 激光产生的纯 ee+e^-e^+ 等离子体高出七个数量级。当激光功率增加到 320 PW(I=1025W/cm2I = 10^{25}\text{W/cm}^2)时,40% 的激光能量转化为伽马射线光子,10% 转化为电子 - 正电子对。在这两种情况下,QED 发射过程与等离子体物理之间都存在强烈的反馈;这是在这些相互作用中达到的新'QED 等离子体'机制的决定性特征。

关键词

引用

@article{arxiv.1304.2187,
  title  = {Dense electron-positron plasmas and bursts of gamma-rays from laser-generated QED plasmas},
  author = {C. P. Ridgers and C. S. Brady and R. Duclous and J. G. Kirk and K. Bennett and T. D. Arber and A. R. Bell},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1304.2187},
  year   = {2016}
}

备注

Copyright (2013) American Institute of Physics. This article may be downloaded for personal use only. Any other use requires prior permission of the author and the American Institute of Physics. The following article appeared in (Phys. Plas., 20, 056701) and may be found at (pop.aip.org/resource/1/phpaen/v20/i5/p056701)