An attosecond x-ray pulse (AXP) with relativistic intensity is a coveted light source that has great appeal in wakefield acceleration, quantum electrodynamics in strong field physics, and nonlinear attosecond science. Here, a quantum electrodynamical (QED)-dominated coherent synchrotron emission regime is proposed for the generation of a relativistically intense AXP by using an ultraintense laser pulse with intensity of the order of interacting with a double-foil target, which is accompanied by the production of high-energy gamma () photons and an electron–positron () pair. The positron () bunch generated by the QED process provides the crucial Coulomb force for the formation and acceleration of relativistic electron sheet that is responsible for the generation of relativistically intense isolated AXP. The spectrum of the AXP exhibits a distinct plateau profile, which allows for the generation of ultra-intense attosecond pulses, of which the intensity can reach about . By applying spectral filtering, an isolated AXP with a duration of can be obtained in the transmission direction, which can reach the x-ray range with an intensity of . This will offer opportunities to investigate relativistically nonlinear attosecond science.
相対論的強度を持つアト秒X線パルス(AXP)は、航跡場加速、強場物理学における量子電磁力学、非線形アト秒科学において大きな魅力を有する待望の光源である。ここでは、 のオーダーの強度を持つ超強力レーザーパルスを二重フォイルターゲットと相互作用させることにより、相対論的に強いAXPを生成するための、量子電磁力学的(QED)支配下のコヒーレントシンクロトロン放射レジームを提案する。これは、高エネルギーガンマ( )光子と電子・陽電子( )対の生成を伴う。QEDプロセスによって生成された陽電子( )バンチは、相対論的に強い孤立AXPの生成を担う相対論的電子シートの形成と加速に決定的なクーロン力を提供する。AXPのスペクトルは明確なプラトー状のプロファイルを示し、これにより超強力なアト秒パルスの生成が可能となる。その強度は約 . に達し得る。スペクトルフィルタリングを適用することにより、透過方向において、持続時間が の孤立AXPが得られ、これは強度が . でX線領域に達し得る。これは、相対論的非線形アト秒科学を研究する機会を提供するだろう。