Based on an analysis of a specific electron trajectory in counter-propagating beams, Bell and Kirk (2008 Phys. Rev. Lett.101 200403) recently suggested that laboratory lasers may shortly be able to produce significant numbers of electron–positron pairs. We confirm their results using an improved treatment of non-linear Compton scattering in the laser beams. Implementing an algorithm that integrates classical electron trajectories, we then examine a wide range of laser pulse shapes and polarizations. We find that counter-propagating, linearly polarized beams, with either aligned or crossed orientation, are likely to initiate a pair avalanche at intensities of approximately 1024 W cm−2 per beam. The same result is found by modelling one of the beams as a wave reflected at the surface of an overdense solid.
Bell and Kirk (2008 Phys. Rev. Lett.101 200403) による、対向伝播ビーム中の特定の電子軌道の解析に基づき、実験室レーザーが間もなく有意な数の電子・陽電子対を生成できるようになる可能性が示唆された。我々は、非線形コンプトン散乱の改良された取り扱いを用いてレーザービーム中の電子軌道を数値積分するアルゴリズムを実装し、彼らの結果を確認するとともに、広範なレーザーパルス形状と偏光について検討を行った。その結果、対向伝播する直線偏光ビーム（偏光方向が平行または直交のいずれの場合も）において、各ビームの強度が約10^24 W cm^-2に達すると、対生成なだれが発生し得ることが見出された。さらに、過密固体表面での反射波として一方のビームをモデル化した場合にも、同様の結果が得られた。