Düsseldorf 2007 – wissenschaftliches Programm

Bereiche | Tage | Auswahl | Suche | Downloads | Hilfe

A: Fachverband Atomphysik

A 6: Interaction with strong laser pulses I

A 6.6: Vortrag

Montag, 19. März 2007, 18:00–18:15, 5M

e⁺e⁻-Paarbildung in starken, gegenläufigen Laserfeldern — •Guido R. Mocken, Matthias Ruf, Carsten Müller, Karen Z. Hatsagortsyan und Christoph H. Keitel — Max-Planck-Institut für Kernphysik, Saupfercheckweg 1, 69117 Heidelberg

Eine der interessantesten Vorhersagen der Dirac-Theorie stellt die Elektron-Positron-Paarbildung in einem elektrischen Feld oberhalb der kritischen Feldstärke E_c=m_e²c³/(ℏ e) dar [1]. Weder mit statischen Feldern noch mit den heutigen Lasersystemen ist diese Feldstärke derzeit erreichbar, jedoch ist eine Beobachtung von Paarbildungsprozessen im nichtperturbativen Multiphotonbereich auch bei niedrigen Intensitäten vielversprechend. Ein mögliches Szenario ist das Feld zweier starker, gegenläufiger Laser, welches näherungsweise als oszillierendes, rein elektrisches Feld angesehen werden kann und dann die Aufstellung eines gewöhnlichen Differentialgleichungssystems für die Wahrscheinlichkeitsamplituden von Elektronen positiver und negativer Energie gestattet [2]. Während eine analytische Behandlung nur näherungsweise möglich ist [2, 3], erlaubt die numerische Integration [3] eine exakte Lösung und beispielsweise eine detaillierte Analyse der Frequenzabhängigkeit der Paarbildungwahrscheinlichkeit sowie, im resonanten Fall, der zu beobachtenden Rabi-Oszillationen zwischen Elektronzuständen positiver und negativer Energie.

[1] J. Schwinger: Phys. Rev. 82, 664 (1951).

[2] H. K. Avetissian et al.: Phys. Rev. E 66, 016502 (2002).

[3] K. Z. Hatsagortsyan, G. R. Mocken, M. Ruf, C. Müller und C. H. Keitel: in Vorbereitung.