激光-电子非线性康普顿散射中电子的特性研究

利用单粒子理论和电子与光子非弹性碰撞模型,对激光-电子非线性康普顿散射的电子的速度进行了研究.通过理论推导得出了电子的能量变化因子的表达式,同时讨论了电子与光子碰撞后的速度.结果表明,电子与光子碰撞后的速度不仅与碰撞之前电子的速度和n光子集团的频率有关,还与电子与n光子集团入射方向与散射方向间的夹角和光子的散射角有关.     

Compton散射下非傍轴光束的小尺度自聚焦

基于电子和多光子集团非线性Compton散射模型和非傍轴传输方程,得到了多光子非线性Compton散射下的小尺度调制增长率的表达式,讨论了入射与散射光形成耦合非傍轴光对小尺度自聚焦的影响.通过对非傍轴和傍轴情形下小尺度调制的增益谱分析,发现耦合非傍轴光对小尺度调制增益谱的影响程度与光强有关.与散射前相比,随光强的增强,影响更大,总趋势是使小尺度调制增长的截止频率、最快增长频率和最大增长频率迅速减小,而对截止频率和最快增长频率的影响比对最大增长频率的影响更大.     

双模激光场中自由-自由跃迁的相位影响

本文利用玻恩近似理论对双模激光场中自由－自由跃迁过程中的相位影响进行了初步研究，在激光场 极化方向都平行于入射电子方向这种特殊的散射模式下，计算得到了电子－原子自由－自由跃迁过程微分散射截面与激光场的相位、交换光子数之间的关系。     

γ射线康普顿轮廓分析装置的建立和电子动量分布的初步测量

在γ射线非相干散射中,由于散射体原子中电子的运动,散线光子的能量将产生多普勒展宽.这种展宽的谱线轮廓,即康普顿轮廓(Compton Profile),包含了散射体原子中电子动量分布的信息.假设k_1和k_2分别为入射光子和散射光子的波矢,E_(y1)和E_(y2)分别为入射光子和散射光子的能量,p 为散射电子在碰撞前的动量,并且取散射矢量k=k_1-k_2的方向为z 轴方向,则根据能量守恒定律(假设电子碰撞前后所处的势能相同),可得     

相对论性电子的Compton散射

用单粒子理论研究了相对论性电子的Compton散射. 当散射过程不改变光子运动方向时,存在n倍频效应,也存在光子频率及运动方向都不改变的散射过程. 指出了一定条件下可以实现激光场对电子的有效加速.     

Compton散射下激光等离子体与自生磁场对电子的加速

应用电子与多光子集团非线性Compton散射模型,对多光子非线性Compton散射下激光等离子体和自生磁场对电子的加速进行了理论分析和数值模拟.结果表明,不仅由Compton散射光与入射光形成的耦合光以及耦合光与等离子体相互作用形成的自生磁场所构成的混合场能使做回旋共振运动的电子在较短的长度内加速到很高的能量,而且注入电子的初始参数及耦合光的参数对电子加速亦有较大影响.     

二次康普顿散射和产生双光子的康普顿散射

从康普顿散射的基本原理出发,基于能量、动量守恒定律和相对论效应,首先讨论了康普顿散射中的二次散射,得出波长的改变量不仅与散射角有关,还与入射光子的波长(频率)有关;其次讨论了产生双光子的康普顿散射,由于这种散射的复杂性,只选取了两种特殊情形来讨论,得出散射光子的频率不仅与两个散射光子的散射角有关,还与入射光子频率有关,单一频率的入射光子发生双光子散射后,散射光子波长的改变还可能是连续变化的;康普顿散射实验说明二次散射和双光子散射的发生是可能的。     

双色线性激光场中电子与氦原子的散射研究

应用玻恩近似理论,在一种特殊的散射模式(双色线性激光场的极化方向在电子的入射方向和出射方向所确定的平面内,并且极化方向与电子的入射方向有ψ0=38°的夹角)下,利用静电屏蔽的Yukawa势,计算了双色线性激光场中氦原子被电子散射的微分散射截面。从计算结果中可以看出,光子能量、激光强度以及交换光子数的不同对微分散射截面的变化趋势都有较大影响。     

相对论性电子与强场作用的非线性理论

研究了相对论性电子在强激光场中的非线性康普顿散射,进而导出散射光子频率的表达式.结果表明:当散射角为0时,电子仅仅充当了“耦合器”的作用,并存在n倍频效应.当散射角为π时,若电子和光子对撞,散射光子的频率随电子吸收光子数n的增大而增大,随激光场强度增强而减小;若光子追上电子而发生碰撞且散射光子被反弹时,可实现激光场对电子的有效加速.     

激光场中电子-氙原子散射

在电子入射方向平行于激光场的极化方向这种特殊的散射模式下,把二阶玻恩近似理论推广到电子与较重惰性原子-氙原子散射的过程,计算了小角度(5°～25°)情况下激光辅助电子与氙原子散射交换单光子、双光子和三光子的微分散射截面.并对计算结果进行了分析,对比电子与其它惰性原子散射过程,表明用二阶玻恩近似理论解释在激光场下电子与较重惰性原子散射也是比较成功的.