高強度レーザーパルスによる非線形Compton散乱のモンテカルロ計算

Monte Carlo calculation for nonlinear Compton scattering in high-intensity laser pulse

瀬戸 慧大   

Seto, Keita

非線形量子電磁力学(quantum electrodynamics: QED)の基礎衝突過程である非線形Compton散乱(nonlinear Compton scattering: NCS)は高強度レーザーが提供する高強度電磁場中での物理現象として注目されている。NCSで生じる高エネルギー光子は別の非線形QED効果の"種"として寄与でき、背景にある高強度レーザー電磁場と相互作用して電子・陽電子対生成や真空複屈折などを発現させる。いくつかの実験グループはすでにNSCの測定に挑んでおり、さらに精密な計測を目指す計画もある。高強度レーザーパルスによる電子のNCSの理論的な研究や、レーザープラズマにNCSを含んだ数値計算も活発に行われている。モンテカルロ(Monte Carlo: MC)法は量子論的散乱に代表されるようなランダムさの表現に使用され、NCSにも応用されている。これまでのNSCのMC計算は光子の偏光和・散乱角度の積分を取った公式を採用しており、光子の偏光と角度分布を正確に解像できるMC計算法はまだ提案されていない。NCSを高エネルギー光子源とする実験を立案する際には、このようなMC計算が要求される。そのため、光子の偏光依存性・角度分布を考慮したNCSのMC法の提案と、その計算例を本講演で議論する。日本物理学会 第79回年会で企画されたシンポジウム「高強度レーザーが切り拓く物理学」における講演である。

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