近日，日本國立自然科學院分子科學研究所的Yoshitaka Taira及其研究團隊取得一項新進展。經過不懈努力，他們計算出軸對稱偏振光渦旋激光器產生的伽馬射線的空間分布。相關研究成果已于2024年10月30日在國際知名學術期刊《物理評論A》上發表。

據悉，利用李納-維謝爾勢可以計算出高能電子發射的電磁輻射的極化特性和空間分布，這些特性由電子軌道的變化來表征。在涉及電子與激光相互作用的湯姆遜散射或康普頓散射中，電子的橫向運動是由激光的電場誘導的。線性和圓極化激光場中發射輻射的極化特性和空間分布已被廣泛研究。

在本文中，研究人員使用碲化鎘(CdTe)圖像傳感器測量了由750兆電子伏(MeV)電子束與軸對稱極化激光90度碰撞產生的MeV伽馬射線的空間分布。這種軸對稱極化激光是通過使用一個稱為s波片的空間可變延遲器，從線極化激光中產生的，它包含徑向和方位角極化的成分。伽馬射線的空間分布在中心呈現峰值，類似于線性和圓極化伽馬射線，但在整體輪廓上與這兩者都有所不同。

這一結果表明，軸對稱極化激光產生了不同極化狀態的伽馬射線。此外，他們觀察到輪廓隨軸對稱極化激光的極化軸而變化，這可能是由于激光極化強度的不均勻分布所致。另外，研究人員還測量了由圓極化光學渦旋激光產生的伽馬射線的空間分布，結果顯示其輪廓與非渦旋圓極化激光的輪廓相對應。