圆偏振光非线性逆康普顿散射产生的伽马射线涡旋
加速器物理
2018-11-16 v1 高能天体物理现象
光学
摘要
逆康普顿散射 (ICS) 是一种在自然界和实验室中产生高能光子的基本辐射过程。非线性 ICS 是一个将多个光子转换为单个高能光子的过程。在此，我们从理论上表明，由圆偏振光子的非线性 ICS 产生的光子是一个涡旋，这意味着它具有螺旋波前并携带轨道角动量。我们的工作解释了近期的非线性康普顿散射实验结果，该结果清晰地显示了环形强度分布作为涡旋光束的显著特征。我们的工作暗示，在高能电子与强圆偏振光场共存的各种天体物理情境中，应当会产生伽马射线涡旋。它们应在恒星核合成中发挥关键作用。基于目前可用的激光和加速器技术，非线性 ICS 是实现伽马射线涡旋源最有希望的辐射过程，这将成为探索伽马射线涡旋科学不可或缺的工具。
引用
@article{arxiv.1608.04894,
title = {Gamma ray vortices from nonlinear inverse Compton scattering of circularly polarized light},
author = {Yoshitaka Taira and Takehito Hayakawa and Masahiro Katoh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.04894},
year = {2018}
}