O p e n ac c e s s r e c e I v e d

Figure 1. A schematic representation of the experimental setup during the diamond experiment in the H4 beam line in the SPS
North Area at CERN. The symbols ‘Sj’, with j = 1, 2, 3, denote the scintillators and the symbols ‘Mi’, with i = 1, . . . , 6, denote
‘Mimosa-26’ position sensitive detectors with a resolution of 3.5 μm.
purpose sufficiently small that the influence of quantum effects is moderate. Quantum effects could be
further reduced (but never entirely avoided) by using weaker fields, i.e. smaller χ, but the magnitude of the
damping force, and thus η, would then decrease and its effect would be difficult to detect. Our experimental
conditions therefore provide an ideal approach for testing the applicability of the LL equation.
Previous tests of the LL equation employing intense laser radiation [
35
,
36
] were based on the
comparison between the final and the initial energy distribution of ultrarelativistic electrons interacting
with a tightly focused terawatt laser, a setup with challenges, for example, large shot-to-shot intensity
fluctuations of the laser. An obvious advantage of instead using aligned single crystals is that the electric
fields are stationary, stable, and well described.
4. Experiments
The experiments were performed at the H4 beamline of the CERN SPS by the NA63 collaboration. Four
silicon single crystals and two diamond single crystals with thicknesses ranging from 1.0 mm to 6.2 mm
were used, aligned with the beam along the (110) plane or the
100 axis, respectively. Findings for the
thickest crystal of each material are reported below, the results for all crystals are included in [
1
]. A
schematic of one setup is shown in figure
1
.
A thin Ta converter foil was utilized to generate electron–positron pairs from the emitted photons which
were subsequently analyzed in a magnetic spectrometer, see figure
1
. This procedure gives the single-photon
spectrum in the radiation-reaction regime where many photons are emitted by each incoming electron or
positron.
For all crystals the background (the radiation with the target removed) was measured and subtracted
from the experimental spectra shown. The measured background agrees well with simulations, see also [
1
].