008240612s2023      us  |||||||||||||||c||eng  d
■001000016934829
■00520240214101659
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798380581776
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI30635437
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a530
■1001  ▼aHe,  Yutong.
■24510▼aFrom  Light  to  Matter  -  Linear  Breit-Wheeler  Pair  Creation  and  Positron  Acceleration  Inside  Laser  Irradiated  Plasmas▼h[electronic  resource]
■260    ▼a[S.l.]:▼bUniversity  of  California,  San  Diego.  ▼c2023
■260  1▼aAnn  Arbor  :▼bProQuest  Dissertations  &  Theses,  ▼c2023
■300    ▼a1  online  resource(218  p.)
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-04,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Arefiev,  Alexey.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  California,  San  Diego,  2023.
■506    ▼aThis  item  must  not  be  sold  to  any  third  party  vendors.
■520    ▼aThe  linear  Breit-Wheeler  process  (γγ→e-e+)  is  one  of  the  fundamental  processes  of  quantum  electrodynamics  with  many  important  astrophysical  applications.  However,  almost  a  century  has  passed  since  it  was  theoretically  proposed  in  1934,  and  there  is  still  no  experimental  observation  of  the  linear  Breit-Wheeler  process  using  real  photons.  To  produce  linear  Breit-  Wheeler  pairs,  the  collision  of  dense  and  energetic  photons  is  required  due  to  the  small  cross  section  and  high  photon  energy  threshold  of  this  process,  which  is  challenging  to  be  achieved  in  laboratory  conditions.  On  the  other  hand,  the  rapid  development  of  laser  technology  has  allowed  the  state-of-the-art  laser  facilities  to  produce  laser  pulses  with  intensities  above  1022  Wem-2.  Such  high-intensity,  multi-PW,  and  multi-beam  laser  facilities  open  up  brand  new  opportunities  for  the  experimental  realization  of  the  linear  Breit-Wheeler  pair  creation.This  dissertation  presents  two  schemes  for  producing  the  linear  Breit-Wheeler  pairs  using  currently  available  laser  pulses,  with  the  assistance  of  numerical  tools  we  developed.  We  show  that  utilizing  collective  plasma  effects  beneficial  for  the  linear  Breit-Wheeler  pair  creation,  one  can  achieve  pair  yields  that  was  previously  thought  to  be  unattainable  at  current  laser  intensities.  Compared  to  the  pair  yields  reported  in  previous  studies,  the  pair  yields  in  the  systems  we  propose  are  approximately  two  to  three  orders  of  magnitudes  larger.  We  further  show  that  by  interacting  with  the  strong  fields  in  the  laser-plasma  system,  a  large  proportion  of  the  produced  positrons  can  be  accelerated  to  form  collimated  energetic  positron  beams  in  hundreds-of-MeV  to  GeV  level.  Our  studies  not  only  propose  possible  schemes  for  the  first  experimental  observation  of  the  linear  Breit-Wheeler  process  in  laboratory,  but  have  also  emphasized  the  existence  of  the  previously  overlooked  linear  Breit-Wheeler  process  in  high-intensity  laser-plasma  interaction  systems.  The  self-organized  formation  of  collimated  positron  beams  may  also  serve  as  a  potential  mechanism  for  energetic  positron  source.
■590    ▼aSchool  code:  0033.
■650  4▼aApplied  physics.
■650  4▼aHigh  temperature  physics.
■650  4▼aQuantum  physics.
■650  4▼aTheoretical  physics.
■653    ▼aQuantum  electrodynamics
■653    ▼aPhotons
■653    ▼aBreit-Wheeler  process
■653    ▼aPlasma
■653    ▼aLaser  pulses
■690    ▼a0215
■690    ▼a0753
■690    ▼a0599
■690    ▼a0597
■71020▼aUniversity  of  California,  San  Diego▼bMechanical  and  Aerospace  Engineering.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-04B.
■773    ▼tDissertation  Abstract  International
■790    ▼a0033
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2023
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T16934829▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.
■980    ▼a202402▼f2024