Research on the generation of high-energy polarized and vortex particle beams driven by intense lasers
Abstract
强场量子电动力学(SF-QED)为极端光场下光与物质相互作用提供了核心理论框架，其中角动量（自旋与轨道角动量）的精确操控与高效转移是当前前沿研究的核心课题。本文系统综述了超强激光驱动产生高能极化与涡旋粒子束的最新理论进展。主要内容包括：(1)基于激光与等离子体、粒子束相互作用的极化电子与正电子束加速与自旋操控方案；(2)康普顿散射与Breit-Wheeler过程中的自旋与偏振动力学，以及偏振$\gamma$光子、极化正负电子产生方案；(3)涡旋粒子的SF-QED理论框架，涵盖通过多光子吸收实现自旋-轨道角动量量子转移的微观机制，以及高能涡旋$\gamma$光子和轻子对产生的理论方案。本文还总结了当前实验验证面临的技术挑战，评估了在拍瓦级激光装置上实现相关物理过程的可行性，并展望了其在惯性约束聚变、实验室天体物理、高能核物理及未来对撞机物理中的潜在应用。本综述旨在为角动量可控的高品质粒子源研究提供系统的理论参考。
Fields of Study & Subjects
Laser-Plasma Interactions and Diagnostics
Laser-Matter Interactions and Applications
Orbital Angular Momentum in Optics
Publication details
- Journal / source
- Zhongguo kexue. Wulixue Lixue Tianwenxue
- Volume
- 56
- Issue
- 4
- Pages
- 240015–240015
- Publication date
- 5 March 2026
- Language
- EN