关于将多拍瓦激光与高密度电子束共置所促成的开创性 HEDP 研究机遇
等离子体物理
2020-02-25 v1 高能物理 - 唯象学
摘要
科学界目前正见证一场昂贵且全球性的竞赛，以追求尽可能高的光强。在未来十年内，通过聚焦 100 PW 近红外激光，预计该努力将在实验室系中达到近 。此努力背后的主要驱动力在于通过量子电动力学（QED）级联研究强场真空击穿及伴随的电子-正电子对等离子体 [Edwin Cartlidge, "The light fantastic", Science 359, 382 (2018)]。尽管欧洲正聚焦于全光 10 PW 级激光设施（如 Apollon 和 ELI），中国已在规划将 100 PW 激光系统与共址的 25 keV 超导 XFEL 以及由此隐含的高质量电子束共置 [上海超强超快激光设施（SULF）的极端光装置（SEL）]。本白皮书阐明了通过使致密多 GeV 电子束与多 PW 光学激光脉冲碰撞所带来的开创性科学机遇。此类多束设施将通过产生具有空前密度与温度的电子-正电子对等离子体，使极端 HEDP 环境的实验探索成为可能，其中强场量子效应与集体等离子体效应之间的相互作用变得具有决定性。
引用
@article{arxiv.2002.10051,
title = {On Seminal HEDP Research Opportunities Enabled by Colocating Multi-Petawatt Laser with High-Density Electron Beams},
author = {Sebastian Meuren and Phil H. Bucksbaum and Nathaniel J. Fisch and Frederico Fiúza and Siegfried Glenzer and Mark J. Hogan and Kenan Qu and David A. Reis and Glen White and Vitaly Yakimenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.10051},
year = {2020}
}
备注
11 pages, 1 figure, 1 table