Investigation of angle-resolved radiation spectra of strong-field nonlinear Compton scattering
Abstract
本文基于强场量子电动力学，系统研究了电子与超短激光脉冲非线性康普顿散射的光子辐射 谱角分布。分别就辐射光子总能量、特定辐射光子能量以及特定辐射谐波阶次三种情况，详细分 析了光子辐射谱随极角和方位角的变化关系。激光场中电子的运动可近似分解为沿初始入射方向 的匀速直线运动和激光场驱动下的横向简谐振动，其中横向简谐振动导致电子朝特定方向进行多 次辐射，这些辐射相互干涉在辐射谱中形成了复杂的干涉条纹。通过解析求解电子与单色平面波 散射模型，确定了辐射谱中干涉条纹所对应的谐波阶次。分析表明，横向简谐振动主导了谐波辐 射角分布的精细结构，而匀速直线运动则决定了辐射的主要方向。通过经典电磁场理论多极辐射 模型，发现了各阶谐波辐射角分布中节点数目等于谐波阶次减一的物理规律，揭示了电子在激光 场中的横向振动与初始匀速运动对辐射角分布的叠加调制效应。本文研究结果有助于深入理解强 激光场中非线性康普顿散射的辐射谱角分布特性，为相关高亮度辐射源实验与新型相干光源开发 提供理论参考。
Fields of Study & Subjects
Laser-Matter Interactions and Applications
Laser-Plasma Interactions and Diagnostics
Particle Accelerators and Free-Electron Lasers
Publication details
- Journal / source
- Acta Physica Sinica
- Volume
- 75
- Issue
- 5
- Publication date
- 1 January 2026
- Language
- ZH