Using 3D simulations, we study electron–positron pair production in a collision of free seed particles with 1, 2 or 3 couples of counter-propagating, short, tightly focused and radially polarized laser pulses. We found that the delay between colliding couples of laser beams leads to efficient electron–positron pair production. The reason is that radially polarized laser pulses keep interacting particles within the interaction region, and therefore, the pairs created in the collision with the first couple of laser beams can serve as a seed for the consecutive couple of colliding beams. We obtain almost 60 times more positrons created when the total laser energy is divided into three properly delayed couples of colliding laser beams compared to a simple one couple case.
3次元シミュレーションを用いて、我々は、1組、2組または3組の対向伝播する、短く、強く集光され、動径偏光されたレーザーパルスと自由シード粒子との衝突における電子・陽電子対生成を研究する。衝突するレーザービームの組間の遅延が効率的な電子・陽電子対生成につながることが分かった。その理由は、動径偏光されたレーザーパルスが相互作用する粒子を相互作用領域内に保持するためであり、したがって、最初のレーザービームの組との衝突で生成された対は、連続する衝突するビームの組のためのシードとして機能し得るからである。全レーザーエネルギーが適切に遅延された3組の衝突するレーザービームに分割される場合、単純な1組の場合と比較して、約60倍多くの陽電子が生成されることを我々は得る。