康普顿散射中 γ 射线偏振的调控

基于康普顿散射的高亮度高偏振 γ 射线在核物理、高能物理、天体物理等广泛领域具有重要意义。然而，从线性到弱非线性再到强非线性过程转变中角动量的转移机制仍不清楚，这严重限制了对高能 γ 射线亮度与偏振的同时控制。本工作中，我们研究了超相对论电子束与强激光脉冲碰撞的康普顿散射中高质量偏振 γ 射线的调控机制。我们发现，通过提高激光强度来同时实现 γ 射线高亮度与高偏振的矛盾在于：偏振主要由电子（激光光子）自旋经由多光子（单光子）吸收通道贡献。此外，我们确认 γ 射线偏振的特征可用于在中等强度激光装置上观测康普顿散射的非线性效应（多光子吸收）。