本研究基于DHW理论,系统研究了空间非对称含时电场中真空正负电子对的产生过程。结果表明,电场的空间非对称性和时间调制特性显著影响电子对产生率与物理特征。通过合理设计电场构型,不仅可以有效提升粒子对的产生率,还能实现对其动量分布的精确调控。 
图1. 在不同频率的空间非对称电场中产生粒子的动量分布 图1展示了空间非对称电场对正负电子对产生率的影响。研究发现,相较于对称场构型,空间非对称性可显著提高正负电子对的产生率。同时,外场的时间特性在决定正负电子对产生机制方面起关键作用:低频场有利于非微扰隧穿机制的发生,而高频场则主导多光子过程。 
图2. 在不同频率啁啾的空间非对称电场中产生粒子的动量分布 图2揭示了不同频率啁啾对产生粒子动量谱有显著影响。研究同时发现,频率啁啾不仅破坏了动量谱的对称性,还能有效提升正负电子对的产生率。在 ω = 0.7m 且 b = 0.5ω/τ 的条件下,观测到粒子数密度显著增强——峰值数密度最高可增加九倍。 
图3. 空间非对称电场初始相位对正负电子对产生的影响 图3显示空间非对称电场初始相位对正负电子对产生的影响。研究发现,初始相位对动量谱中的干涉图样具有显著影响。在高频区域,当相位为π/2时,粒子产额达到最大值,这归因于此时的有效场强更高,且电场周期的时序更有利于粒子生成。 |