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电子自旋磁矩在强电磁场中的量子辐射效应

等离子体物理 2025-06-25 v2

摘要

超强激光脉冲可创造足够强大的场,以探测新范型下的量子电动力学效应。当60 GeV电子簸与聚焦至 102310^{23} Wcm2^{-2} 最大可实现强度的激光脉冲碰撞时,可在电子静止系中达到远高于临界Schwinger场的强度。当这些场的比值 χe1\chi_e\gg1 时,我们发现来自电子的硬辐射(>25>25 \thinspace GeV)中有显著比例来自自旋光。由于电子固有磁矩加速产生的自旋光,超过该能量的光子产量增加33%。这种对高能光子增量的提升,使得能量超过25 GeV的正电子产量增加14%。此外,由于自旋光导致的光子增强,电子recoil辐射反馈增加46%。这些可观测的信号标志为首次在强量子范型(χe1\chi_e\gg1)中观测自旋光的可能途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.10270,
  title  = {The effect of the electron's spin magnetic moment on quantum radiation in strong electromagnetic fields},
  author = {Louis A. Ingle and Christopher D. Arran and Matthew Oxley and Tom G. Blackburn and Sergey V. Bulanov and Chris D. Murphy and Christopher P. Ridgers},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.10270},
  year   = {2025}
}

备注

24 pages, 7 figures, submitted to New Journal of Physics