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从尾场中 $\gamma$ 光子分裂捕获与加速自旋极化正电子

等离子体物理 2020-11-03 v1

摘要

高能自旋极化正电子在 ee+e^- e^+ 对撞机物理等前沿研究中需求极大,但制造紧凑正电子源仍非常具有挑战性。在此我们提出一种在等离子体尾场中捕获与加速极化正电子的高效方案。种子电子与双色激光碰撞产生极化 γ\gamma 光子,随后通过非线性 Breit-Wheeler 过程分裂为 ee+e^- e^+ 对,平均(部分)正电子极化度高于 30\%(70\%)。超过 70\% 的正电子被空心电子束驱动的恢复尾场捕获并加速,获得 3.5 GeV/cm 的能量增益且退极化轻微。该方案为未来应用构建紧凑且经济的正电子源提供了可能。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.00156,
  title  = {Trapping and acceleration of spin-polarized positrons from $\gamma$ photon splitting in wakefields},
  author = {Wei-Yuan Liu and Kun Xue and Feng Wan and Min Chen and Jian-Xing Li and Feng Liu and Su-Ming Weng and Zheng-Ming Sheng and Jie Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.00156},
  year   = {2020}
}