激光偶极波中受控电磁级联产生超亮 GeV 光子源
等离子体物理
2017-10-11 v1
摘要
未来高强度激光设施的目标之一是提供新型高通量伽马射线源。电磁级联可用于此目的，但已知它会限制场强和粒子能量，从而将高效光子产生限制在亚 GeV 能量范围。本文展示了如何通过级联与反常辐射俘获之间的受控相互作用，产生定向 GeV 光子源。利用先进的三维量子电动力学粒子网格模拟和解析估计，我们证明该概念在计划中的 10 PW 级峰值功率下是可行的。40 PW 的更高峰值功率可在准直良好的 3 fs 光束中提供 10^9 个 GeV 能量光子，达到峰值亮度 9 × 10^24 ph s^{-1}mrad^{-2}mm^{-2}/0.1%BW。这样的光源将成为研究基本电磁与核过程的强大工具。
引用
@article{arxiv.1610.06404,
title = {Ultra-bright GeV photon source via controlled electromagnetic cascades in laser-dipole waves},
author = {A. Gonoskov and A. Bashinov and S. Bastrakov and E. Efimenko and A. Ilderton and A. Kim and M. Marklund and I. Meyerov and A. Muraviev and A. Sergeev},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.06404},
year = {2017}
}