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单次激光-电子相互作用产生的射线
摘要： 在量子辐射主导区的非线性康普顿散射中，我们研究了通过超强激光脉冲与自旋极化逆向运动的极端相对论电子束单次相互作用产生圆偏振（CP）和线偏振（LP）γ射线。为模拟该过程，我们开发了采用电子自旋分辨极化光子发射概率的蒙特卡洛方法，展示了将电子极化高效转移至高能光子极化的途径。特别地，纵向（横向）自旋极化电子束可产生极化度达95%的数GeV级CP（LP）γ射线，其光子通量满足近期超强激光场中真空双折射测量方案的指标要求。此类高能、高亮度、高极化γ射线亦适用于高能物理与实验室天体物理等其他领域。
关键词： 非线性康普顿散射、电子自旋分辨概率、高能物理、蒙特卡罗方法、圆偏振γ射线、真空双折射、量子辐射主导区、实验室天体物理学、线偏振γ射线
更新于2025-09-23 15:19:57
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超强双色激光脉冲中极端相对论电子束的自旋极化效应
摘要： 在量子辐射主导区，我们全面研究了超相对论电子束与超强双色激光脉冲正碰时的自旋极化效应?；贚i等人近期研究[Phys. Rev. Lett. 122, 154801 (2019)]，采用蒙特卡洛方法在局域恒定场近似下计算自旋分辨电子动力学与光子发射过程。研究发现：由于双色激光场强度不对称，相邻半周期内电子辐射概率存在显著差异，这使得在当前可实现激光装置条件下，通过辐射自旋效应可使电子束获得约11%的总极化度及最高约63%的部分极化度，该效应有望应用于高能物理与核物理领域。此外，研究表明这些效应主要由双色激光场的相对相位决定，并对其他激光与电子束参数具有鲁棒性。
关键词： 辐射自旋效应、蒙特卡罗方法、量子辐射主导区、自旋极化、双色激光脉冲、超高相对论电子束
更新于2025-09-11 14:15:04
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量子辐射主导区域中的电子角分布重塑
摘要： 研究了量子辐射主导区中电子束与超强聚焦超短圆偏振激光脉冲正碰的动力学过程。通常情况下，激光场的有质动力会使电子发生横向偏转，在电子束横截面形成环状结构。但我们发现，当电子洛伦兹因子γ比不变激光场参数ξ大一个数量级左右时，光子发射的随机性会导致电子异常地向激光脉冲传播轴聚集。因此，相互作用后电子角分布会在束流传播方向上呈现峰状结构——这与经典区分布的"环状"结构明显不同，从而可作为辐射基本量子随机性的判据。该随机性特征对激光和电子参数具有鲁棒性，且能通过现有实验技术观测到。
关键词： 电子束、量子辐射主导区、光子发射、超强激光脉冲、随机特性
更新于2025-09-10 09:29:36