DFG project G:(GEPRIS)416708866
Nichtperturbative Paarerzeugung: Ultra-relativistische Strahlen, Lasercharakterisierung und Paarnachweis
| Coordinator | Professor Dr. Stefan Karsch ; Professor Dr. Matt Zepf |
| Grant period | 2019 - |
| Funding body | Deutsche Forschungsgemeinschaft |
| DFG | |
| Identifier | G:(GEPRIS)416708866 |
⇧ FOR 2783: Probing the Quantum Vacuum at the High-Intensity Frontier ⇧
Note: Die Erzeugung von Paaren aus Materie und Antimaterie aus reiner Energie in Form von masselosen Photonen ist eine der fundamentalen Prozesse der Quantenelektrodynamik (QED). Jedoch wurde sie bisher weder als Photon-Photon Wechselwirkung im Vakuum noch im Grenzfall der multi-Photonen-Wechselwirkung (auch "nicht-perturbatives Regime" genannt) experimentell realisiert. Dies würde die gleichzeitige Kollision eines multi-GeV Gammaphotons mit 40-80 infraroten Laserphotonen aus einem ultraintensiven Laserpuls erfordern. Dieses Regime ist von besonderem Interesse, da es sich zum Test der gängigen Theoriemodelle zur nichtperturbativen QED eignet. In der ersten Förderperiode haben wir in numerischen Simulationen ein detailiertes Modell des geplanten Aufbaus, der erwarteten Signalrate und des Verhältnisses von Signal zu Untergrund etabliert, und zentrale Komponenten wurden entworfen und teilweise getestet. In der kommenden Förderperiode werden wir die Energie des primären Elektronenstrahls, der die Gammaphotonen erzeugt, durch neue Plasmatargets und eine Erhöhung der Laserenergie über 2.5 GeV erhöhen. Des Weiteren werden wir die Charakteristik der Paardetektoren mit multi-GeV Gammastrahlen am Stanford Linear Accelerator Centre (SLAC) testen und das integrierte Paarerzeugungsexperiment an CALA in Garching durchführen.All known publications ...
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Journal Article
On measuring stimulated photon–photon scattering using multiple ultraintense lasers
Physics of plasmas 32(8), 083301 (2025) [10.1063/5.0272791]
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Journal Article
Towards a vacuum birefringence experiment at the Helmholtz International Beamline for Extreme Fields (Letter of Intent of the BIREF@HIBEF Collaboration)
High power laser science and engineering 13, e7 (2025) [10.1017/hpl.2024.70]
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Journal Article
Impact of laser focusing and radiation reaction on particle spectra from nonlinear Breit-Wheeler pair production in the nonperturbative regime
Physical review / A 110(4), 043113 (2024) [10.1103/PhysRevA.110.043113]
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Journal Article
All-optical source size and emittance measurements of laser-accelerated electron beams
Physical review accelerators and beams 27(5), 052803 (2024) [10.1103/PhysRevAccelBeams.27.052803]
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Journal Article
Dark-field setup for the measurement of light-by-light scattering with high-intensity lasers
Physical review / D 109(9), 096009 (2024) [10.1103/PhysRevD.109.096009]
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Journal Article
Laser-accelerated electron beams at 1 GeV using optically-induced shock injection
Scientific reports 13(1), 11680 (2023) [10.1038/s41598-023-38805-3]
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Journal Article
Single particle detection system for strong-field QED experiments
New journal of physics 24(1), 015002 (2022) [10.1088/1367-2630/ac4283]
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Journal Article
Direct Accessibility of the Fundamental Constants Governing Light-by-Light Scattering
Physical review letters 129(6), 061802 (2022) [10.1103/PhysRevLett.129.061802]
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