中文

光谱分辨康普顿过程中激光强度效应的涨落

高能物理 - 唯象学 2021-05-26 v1

摘要

康普顿散射的光谱分辨微分截面 dσ/dωω=constd \sigma / d \omega' \vert_{\omega' = const} 随激光强度参数 ξ\xi 由小增大而上升,达到极大值,并在趋近渐近强场区时下降。用不变量表示:dσ/duu=constd \sigma /du \vert_{u = const}ξ\xi 由小增大而上升,在 ξmax=49Kum2/kp\xi_{max} = \frac49 {\cal K} u m^2 / k \cdot pK=O(1){\cal K} = {\cal O} (1) 处达到极大,并在 ξ>ξmax\xi > \xi_{max} 时于 u1u \ge 1 下像 ξ3/2exp(2um23ξkp)\propto \xi^{-3/2} \exp \left ( - \frac{2 u m^2}{3 \xi \, k \cdot p} \right ) 那样下降。[量 uu 是与发射光子(四动量 kk'、频率 ω\omega')的光前动量分数 s=(1+u)/u=kk/kps = (1 + u)/u = k \cdot k' / k \cdot p 相关的Ritus变量,而 kp/m2k \cdot p/m^2 量化了电子(四动量 pp、质量 mm)与激光(四波矢 kk)入口道的不变能量。]这种微分可观测量行为应与总概率的激光强度依赖性形成对比:limχ=ξkp/m2,ξPαχ2/3m2/kp\lim_{\chi = \xi k \cdot p/m^2, \xi \to \infty} \mathbb{P} \propto \alpha \chi^{2/3} m^2 / k \cdot p,后者由软谱部分主导。我们将康普顿的硬光子产额与播种的Breit-Wheeler对产生在折叠模型中结合,得到在 ξ4\xi \lesssim 4 时快速增长的 e+ee^+ e^- 对数量。激光带宽效应在相关三叉对产生的弱场极限中被量化。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.11758,
  title  = {Rise and fall of laser-intensity effects in spectrally resolved Compton process},
  author = {Uwe Hernandez Acosta and Alexander I. Titov and Burkhard Kämpfer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.11758},
  year   = {2021}
}

备注

12 pages, 8 figures