超临界场下真空中产生正负电子对现象的相关研究

发布时间：2021-10-10 06:06

　　著名的质能方程E=mc2,是由爱因斯坦在1905年提出的,方程揭示了物质与能量相互转换的可能性。随着核能的运用,物质到能量的转换已经被实现,但是从能量到物质的转换却尚未真正意上的实现,然而由于其重要的物理意义,相关的研究从未停止。另一方面,1928年狄拉克提出狄拉克方程,为了解释方程显示的电子负能态的存在,狄拉克预测真空并非空无一物而是填满了负能态的电子,电子的电性由于对称性而得不到显示,这一理论的提出为能量到物质的转换提供了一种可能性,真空中的负电子能够被超临界场激发到正能态而在负能态中留下一个空穴,则在效果上看就相当于超临界场从真空之中激发出了一个电子以及一个正电子（空穴）。1936年,施温格使用量子场论的方法计算出了电磁场从真空中激发正负电子对的电场强度阈值1018V/m,然而这一强度的电场目前尚无法实现,所以直接的能量到质量的转换目前尚未实现。但是有高能电子参与的正负电子对的激发已经在实验中被观测到,因此科研工作者对纯粹的强辐射场产生正负电子对更加的期待与关注。近年来,随着激光技术的高速发展,可实现的最高激光强度已经达到了 1023W/cm2,可以预见利用高能激光击穿真空激发正... 

【文章来源】：中国工程物理研究院北京市

【文章页数】：91 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 粒子对产生的理论发展历史
    1.2 粒子对产生的实验发展历史
    1.3 本章小结及本文的主要研究内容
第2章 理论方法介绍
    2.1 引言
    2.2 狄拉克方程与狄拉克旋量场
    2.3 狄拉克场的量子化
    2.4 量子场的含时演化算符
    2.5 物理量的算符表示
    2.6 含时演化方法
    2.7 克莱因隧穿现象
    2.8 本章小结
第3章 双势阱产生正负电子对过程中的正电子波干涉与克莱因隧穿现象
    3.1 物理模型介绍
    3.2 正电子波干涉与克莱因隧穿现象分析
    3.3 本章小结
第4章 双势阱产生正负电子对过程中的正电子动量单方向集中现象
    4.1 物理模型介绍
    4.2 正电子动量单方向集中现象分析
    4.3 本章小结
第5章 单势阱中伴随正负电子对产生的克莱因隧穿现象
    5.1 物理模型介绍
    5.2 伴随正负电子对产生的克莱因隧穿现象分析
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
参考文献
致谢
附录A 原子单位制说明
附录B 相位问题分析
个人简历 发表的学术论文与研究成果



本文编号：3427803