Dense Electron-Positron Plasmas and Ultraintenseγrays from Laser-Irradiated Solids

物理 等离子体 正电子 激光器 电子 原子物理学 能量(信号处理) 成对生产 强度(物理) 天体物理学 核物理学 光学 量子力学
作者
C. P. Ridgers,C. S. Brady,Roland Duclous,J. G. Kirk,Keith Bennett,T. D. Arber,A. P. L. Robinson,A. R. Bell
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:108 (16) 被引量:423
标识
DOI:10.1103/physrevlett.108.165006
摘要

In simulations of a 10 PW laser striking a solid, we demonstrate the possibility of producing a pure electron-positron plasma by the same processes as those thought to operate in high-energy astrophysical environments. A maximum positron density of 10(26) m(-3) can be achieved, 7 orders of magnitude greater than achieved in previous experiments. Additionally, 35% of the laser energy is converted to a burst of γ rays of intensity 10(22) W cm(-2), potentially the most intense γ-ray source available in the laboratory. This absorption results in a strong feedback between both pair and γ-ray production and classical plasma physics in the new "QED-plasma" regime.
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