强激光产生角动量可控的 GeV 正电子与 γ 光子束
等离子体物理
2018-08-29 v1
摘要
尽管已有若干基于激光等离子体的方法被提出用于产生高能电子、正电子与 γ 光子，但其微观结构的调控仍具挑战性，且角动量控制尚未实现。本文提出并通过数值演示了一种全光方案，利用近临界密度等离子体中的两束反向传播圆偏振激光，产生明亮的、角动量可控的 GeV γ 光子与正电子束。等离子体充当“切换介质”，其中被俘获的电子首先从驱动激光脉冲获得角动量，随后通过非线性康普顿散射将其转移给 γ 光子。进一步通过多光子布雷特-惠勒过程，高效地产生致密的高能正电子束，其角动量可由激光等离子体相互作用良好控制。这为产生具有期望角动量的超亮 GeV γ 光子与正电子束以用于广泛科学研究与应用开辟了前景可期且可行的途径。
引用
@article{arxiv.1805.10919,
title = {Generation of GeV positron and {\gamma}-photon beams with controllable angular momentum by intense lasers},
author = {Xing-Long Zhu and Tong-Pu Yu and Min Chen and Su-Ming Weng and Zheng-Ming Sheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.10919},
year = {2018}
}