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Abstract

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Paarerzeugung von Elektron-Positron-Paaren in starken elektromagnetischen Feldern. Es werden zwei Regime der Paarerzeugung untersucht. Das erste Regime ist das sogenannte Tunnelregime der Paarerzeugung. Für dieses wird das vorhandene Tunnelbild zur Paarerzeugung um die Effekte eines Magnetfeldes und eines zusätzlichen, störungstheoretisch behandelten Photons erweitert. Beide Effekte werden in der semiklassischen Näherung behandelt. Für das zweite Regime der Paarerzeugung, welches untersucht wird, existiert bisher noch kein einfacher Zugang. Deshalb werden unter Verwendung des in/out-Formalismus für externe Felder numerische Berechnungen durchgeführt. Die numerischen Simulationen zeigen nicht-triviale Effekte, die in diesem Regime auftreten können. Speziell wird auf die Abhängigkeit der erzeugten Paare von der Polarisation des elektromagnetischen Feldes sowie auf die Bildung von Mehrpaarzuständen eingegangen.

Translation of abstract (English)

Pair production of electron-positron pairs in ultra-intense laser fields is considered in this work. Two regimes are investigated separately. The first regime is the so-called tunnel regime of pair production. The existing tunneling picture which is applicable in this regime will be enhanced by the effects of a magnetic field and an additional, perturbatively treated photon. Both effects are incorporated by the semi-classical approximation. In contrast, no straightforward approach exists so far for the second regime of pair production. Therefore, numerical calculations will be carried out by applying the framework of the in/out-formalism in external fields. These simulations show non-trivial effects that are be expected in this regime. Specifically, the influence of the electromagnetic fields’ polarization upon the produced pair spectra is investigated. Furthermore, multi-pair states will be studied.