Multi-photon creation and single-photon annihilation of electron-positron pairs [Elektronische Ressource] / presented by Huayu Hu

Dissertationsubmitted to theCombined Faculties for the Natural Sciences and for Mathematicsof the Ruperto-Carola University of Heidelberg, Germanyfor the degree ofDoctor of Natural Sciencespresented byHuayu Huborn in Sichuan, ChinathOral examination: April 27 , 2011Multi-photon creation and single-photon annihilationof electron-positron pairsReferees: PD. Dr. Dr. Carsten Muller¨Prof. Dr. Hans-Jurgen¨ PirnerZusammenfassung+ −IndieserArbeitwerdendiequantenelektrodynamischenProzessedere e Paarerzeugung+ −durchMultiphotonen-Absorption undder e e Annihilierung inein einzelnes Photon un-tersucht. Die Paarproduktion erfolgt in der Kollision eines relativistischen Elektrons miteinem intensiven Laserstrahl und wird im Rahmen der Quantenelektrodynamik in exter-nen Laserfeldern beschrieben. Fur¨ die in diesem Prozess auftretenden Resonanzen wirdauf systematische Weise eine Regularisierungsmethode entwickelt. Wir berechnen totaleProduktionsraten, Positronenspektren und die relativen Beitr¨age der relevanten Reak-tionskan¨ale in verschiedenen Wechselwirkungsbereichen. Unsere Ergebnisse stimmen gutmit vorliegenden experimentellen Daten vom SLAC ub¨ erein und erlauben eine tieferge-hende Interpretation der Messergebnisse. Außerdem untersuchen wir den Paarproduk-tionsprozess in einem manifest nichtperturbativen Regime, welches in zukunftigen¨ Expe-rimenten auf der Basis von Laserbeschleunigung realisiert werden k¨onnte.