論文の概要: Conceptual Design Report for the LUXE Experiment

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.02032v2
• Date: Tue, 27 Jul 2021 19:17:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-12 22:23:21.118822
• Title: Conceptual Design Report for the LUXE Experiment
• Title（参考訳）: LUXE実験の概念設計報告
• Authors: Halina Abramowicz, Uwe Hernandez Acosta, Massimo Altarelli, Ralph Assmann, Zhaoyu Bai, Ties Behnke, Yan Benhammou, Thomas Blackburn, Stewart Boogert, Oleksandr Borysov, Maryna Borysova, Reinhard Brinkmann, Marco Bruschi, Florian Burkart, Karsten B\"u{\ss}er, Niall Cavanagh, Oz Davidi, Winfried Decking, Umberto Dosselli, Nina Elkina, Alexander Fedotov, Miroslaw Firlej, Tomasz Fiutowski, Kyle Fleck, Mikhail Gostkin, Christophe Grojean, John Andrew Hallford, Harsh Harsh, Anthony Hartin, Beate Heinemann, Tom Heinzl, Louis Helary, Marius Hoffmann, Shan Huang, Xinhe Huang, Marek Idzik, Anton Ilderton, Ruth Magdalena Jacobs, Burkhard Kaempfer, Ben King, Hlib Lakhno, Assaf Levanon, Aharon Levy, Itamar Levy, Jenny List, Wolfgang Lohmann, Teng Ma, Alexander John Macleod, Victor Malka, Federico Meloni, Arseny Mironov, Mauro Morandin, Jakub Moron, Evgueni Negodin, Gilad Perez, Ishay Pomerantz, Roman Poeschl, Rajendra Prasad, Fabien Quere, Andreas Ringwald, Christian Roedel, Sergey Rykovanov, Felipe Salgado, Arka Santra, Gianluca Sarri, Alexander Saevert, Antonio Sbrizzi, Stefan Schmitt, Ulrich Schramm, Sergej Schuwalow, Daniel Seipt, Leila Shaimerdenova, Mykyta Shchedrolosiev, Maksim Skakunov, Yotam Soreq, Matthew Streeter, Krzysztof Swientek, Noam Tal Hod, Suo Tang, Thomas Teter, Daniel Thoden, Alexander Titov, Oleg Tolbanov, Greger Torgrimsson, Anton Tyazhev, Matthew Wing, Marco Zanetti, Andrei Zarubin, Karl Zeil, Matt Zepf, and Aleksey Zhemchukov
• Abstract要約: 我々は高エネルギーの電子-光子相互作用と光子-光子相互作用を分析して、量子物理学のこの到達不能な状態に達する。 予測される高光子フラックスは、標準モデルを超えた新しい物理の感度の高い探索を可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 116.47875392913599
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: This Conceptual Design Report describes LUXE (Laser Und XFEL Experiment), an experimental campaign that aims to combine the high-quality and high-energy electron beam of the European XFEL with a powerful laser to explore the uncharted terrain of quantum electrodynamics characterised by both high energy and high intensity. We will reach this hitherto inaccessible regime of quantum physics by analysing high-energy electron-photon and photon-photon interactions in the extreme environment provided by an intense laser focus. The physics background and its relevance are presented in the science case which in turn leads to, and justifies, the ensuing plan for all aspects of the experiment: Our choice of experimental parameters allows (i) effective field strengths to be probed at and beyond the Schwinger limit and (ii) a precision to be achieved that permits a detailed comparison of the measured data with calculations. In addition, the high photon flux predicted will enable a sensitive search for new physics beyond the Standard Model. The initial phase of the experiment will employ an existing 40 TW laser, whereas the second phase will utilise an upgraded laser power of 350 TW. All expectations regarding the performance of the experimental set-up as well as the expected physics results are based on detailed numerical simulations throughout.
• Abstract（参考訳）: この概念設計レポートは、欧州XFELの高品質で高エネルギーの電子ビームと強力なレーザーを組み合わせて、高エネルギーと高強度の両方で特徴づけられる量子電磁力学の非チャートな地形を探索することを目的とした実験キャンペーンであるLUXE(Laser Und XFEL Experiment)を記述している。 高エネルギー電子-光子相互作用と光子-光子相互作用をレーザーの集中力による極端な環境下で解析することで、この量子物理学の不可解な領域に到達します。 物理学の背景とその関連性は、科学のケースで示され、その結果、実験のあらゆる側面に対する次の計画が導かれ、正当化される。 (i)シュウィンガー限界以下で探究すべき実効的なフィールド強度 二 測定したデータと計算との詳細な比較を可能にする精度を達成すること。 さらに、予測される高光子フラックスにより、標準モデルを超えた新しい物理の感度の高い探索が可能になる。 実験の最初の段階では既存の40twレーザーが使用され、第2フェーズでは350twのレーザーパワーが向上する。 実験装置の性能に関するすべての期待と期待された物理結果は、全体にわたって詳細な数値シミュレーションに基づいている。

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