Dissertação
Phase Control of Nonlinear Breit-Wheeler Pair Creation EVALUATED
Plasmas eletrão-positrão existem na vizinhança de objetos astrofísicos, como estrelas de neutrões. Este é um dos motivos que contribui para o interesse geral em estudar os comportamentos destes plasmas, que contrastam fortemente com plasmas de laboratório convencionais ião-eletrão devido à simetria das massas entres as espécies positivas e negativas. A produção de pares eletrão-positrão em quantidade suficiente para observar efeitos coletivos é um desafio em física moderna. Uma maneira de gerar estes pares consiste em colidir um impulso de laser de alta intensidade com um feixe de eletrões relativista. Este esquema permite a produção de fotões de alta energia através da dispersão de Compton não linear, que posteriormente decaem num par eletrão-positrão através da criação de pares de Breit-Wheeler não linear. Uma desvantagem destas experiências atualmente reside no número baixo de positrões produzidos e na interferência com outros processos (como pares produzidos por fotões de bremsstrahlung). Nesta tese, um esquema usando um impulso de laser com duas cores é usado para alcançar a separação espacial dos pares produzidos na interação, e dos eletrões do feixe inicial. Um modelo teórico é introduzido para prever quando ocorre separação de momento das cargas em função dos parâmetros do impulso de duas cores (especialmente, da fase) e simulações Partícula-na-Célula mostram que este efeito dá origem a observáveis mensuráveis em experiências futuras. Simulações com largura de feixe finito mostram a separação física dos pares e a corrente produzida pelo movimento destas, que pode ser controlado variando a fase relativa entre as duas componentes do laser.
dezembro 6, 2022, 14:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Laboratory for Laser Energetics, University of Rochester
Investigador Coordenador