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汤姆逊散射研究获突破—新闻—科学网

发布时间:2017-12-03 阅读:

  汤姆逊研究突破 - 新闻 - 科学网

  上海交通大学特殊研究员陈欣与美国内布拉斯加州林肯大学的研究人员合作,在高阶全光非线性汤姆逊散射实验和理论研究方面取得重要突破。第一个实验观察到多达500个同时和单电子汤姆逊散射现象,导致能量超过20MeV的伽马光子辐射。相关研究在线发表在Nature Photonics上。

  称为汤姆逊散射的光子和电子的弹性散射是经典电动力学的基本问题。直到最近,超短超晶格激光技术和激光尾波加速的快速发展使得实验室有可能研究高阶多光子非线性汤姆逊散射。

  据介绍,研究人员在激光尾波加速实验中,再用电子束和另一束高强度激光束在飞秒和微米时空尺度上实现了同时碰撞,高阶非线性汤姆逊散射。研究人员通过数值模拟研究了电子束斑点和激光强度分布的影响,并成功地解释了远场辐射的菱形分布。理论模拟再现了测量的频谱和临界辐射频率。数据显示,发生单电子和500个红外光子的同时散射,这比现有的非线性汤姆逊散射实验高出几乎两个数量级。理论模拟表明,在实际过程中可能发生多达1300个光子和电子而散射。

  专家认为,这些实验和理论模拟结果不仅为现有的单电子非线性汤姆逊散射理论提供了实验验证,而且给出了电子束和超激光束散射的新特点。今后,对马射线源的研究,以及相关的天体物理学研究,如射线X射线的产生,超新星的残留,星云等离子体的加热,光子物理等都为其提供了基础。

  “中国科技报”(2017-07-05第一版新闻)

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