高能电子、正电子和光子与强激光脉冲相互作用中的电磁级联

本文在对撞几何构型下研究了高能电子、正电子和光子与强激光脉冲的相互作用。结果表明，电子和/或正电子经历了涉及多次光子发射的级联过程。这些光子随后可转化为电子 - 正电子对。因此，带电粒子迅速损失能量，形成指数衰减的能量分布，从而抑制了高能光子的发射，进而减少了产生的电子 - 正电子对的数量。因此，这种类型的相互作用抑制了电磁雪崩型放电的发展，即在相互作用过程中不会发生电子、正电子和光子数量的指数增长。当横向粒子轨道中的三维效应可以忽略时，即对于足够宽且强度不过于极端的激光脉冲，这种抑制将会发生。我们计算了高能电子束与逆向传播的短强激光脉冲相互作用情况下电子、正电子和光子的最终分布。电子束的能量损失需要自洽的量子描述，它在此过程中起着重要作用，同时也为从相互作用的经典机制到量子机制的转变提供了清晰的实验可观测量。