Production of Highly Polarized Positron Beams via Helicity Transfer from Polarized Electrons in a Strong Laser Field

• Date:2025-04-30
• Title of Paper:Production of Highly Polarized Positron Beams via Helicity Transfer from Polarized Electrons in a Strong Laser Field
• Journal:Physical Review Letters
• Summary:极化正电子探针可以有效探测电子探针无法反映的信息，如材料体磁性，原子核结构等。极化正电子束也是大型直线对撞机中的重要实验工具，被用来探索超标准模型的新物理。其中，举世瞩目的大型对撞机Internal Linear Collider（ILC）就是拟利用能量高达500GeV的正、负电子束对撞来研究诸如宇称不守恒等世界前沿科学问题。这些应用对正电子束的品质提出了严苛的要求。例如，要求束密度达到10^10/bunch，相对于目前实验能力（10^4/bunch）要高出6个数量级。理论上唯一有望达到此要求的基于振荡器的极化正电子源产生方案，将面临着巨大的失败风险，比如不可控的加热效应将摧毁高Z靶材料。在此背景下，本研究创新地提出了利用超强激光和极化电子束相互作用过程来产生高偏振度、高密度、小角散的相对论正电子束的方法，该方法有望同时将正电子束密度、角散、能量转换效率等参数提高多个数量，突破当前极化正电子源面临的瓶颈问题。研究成果以“Production of Highly Polarized Positron Beams via Helicity Transfer from Polarized Electrons in a Strong Laser Field”为题发表在Phys. Rev. Lett. 期刊 。
• Co-author:Yan-Fei Li, Yue-Yue Chen, Wei-Min Wang and Hua-Si Hu
• Translation or Not:No
• Date of Publication:2020-07-21