本文摘要：近日，北京大学物理学院颜学庆教授和卢海洋研究员领导的课题组明确提出了激光驱动光子对撞机的新方案，该方案每脉冲可以产生3亿个Breit－Wheeler事件，并且所产生的正负电子对收敛角只有7度，具备十分好的光束性。同时，背景噪声可以获得有效地诱导，信噪比高达1000：1。 在光子对撞机中，光子的互起到的次数与光子数目和光子言和起到横截面成正比，与光子束的脉冲宽度、两束光子束的交错面积成反比。在过去实验中无法观测到光子的互起到过程是因为有数伽马射线源的流强和亮度还约将近拒绝。

近日，北京大学物理学院颜学庆教授和卢海洋研究员领导的课题组明确提出了激光驱动光子对撞机的新方案，该方案每脉冲可以产生3亿个Breit－Wheeler事件，并且所产生的正负电子对收敛角只有7度，具备十分好的光束性。同时，背景噪声可以获得有效地诱导，信噪比高达1000：1。

在光子对撞机中，光子的互起到的次数与光子数目和光子言和起到横截面成正比，与光子束的脉冲宽度、两束光子束的交错面积成反比。在过去实验中无法观测到光子的互起到过程是因为有数伽马射线源的流强和亮度还约将近拒绝。

团队研究人员在前期的工作中对产生超高亮度伽马光源展开了了解的研究，首次从理论上系统阐述了微地下通道结构靶中，横向电场主导了电子的加快过程，同时电子的纵向加快可以获得有效地的诱导，因此可以取得低光束性的电子束，当这些电子束在纵向场中的振幅再次发生翻转时，电子就不会在管道边界处产生强劲伽马电磁辐射。由于电子的收敛角要求了伽马电磁辐射的收敛角，因此可以取得光束性十分好的γ－ray辐射源。数值仿真中10PW激光所能取得的收敛角大于3度，视星等的伽马辐射源，亮度比之前研究报导结果高达两个数量级。

本次工作基于以上研究成果，将该超高亮度的伽马射线应用于光子对撞机。理论计算出来结果表明，该方案可以取得超高信噪比（＞1000：1），且每一发正负电子对信号（＞1e8）远高于现有测量技术的观测无限大。因此，通过该方案可以在实验室中检验光子言和起到过程中由能量到物质的切换过程，将获取激光驱动光子对撞机研究的新途径，也将很大的增进双光子BW物理的发展。

未来未来将会依据本方案建设基于重频拍电影瓦飞秒激光的高亮度伽马源及其应用于装置。涉及研究成果已公开发表在《物理评论快报》上。

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