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轫致辐射

/bremsstrahlung/
最后更新 2022-01-20
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带电粒子在撞靶或碰撞过程中急剧减速所产生的辐射。包括同步辐射、回旋辐射和β衰变辐射中电子或正电子的减速。轫致辐射可来自X射线管、核聚变反应、β衰变及一些天文过程。遵循麦克斯韦速度分布律的电子所产生的轫致辐射又称为热轫致辐射;来自等离子体的轫致辐射称为自由/自由辐射。

英文名称
bremsstrahlung
所属学科
物理学

轫致辐射是部分偏振的,具有连续谱,其强度在很宽的频谱范围内变化缓慢。辐射能量流和粒子加速度的平方成正比,与距离的平方成反比,辐射方向集中在粒子前进方向的斜前方。总功率正比于粒子电荷数二次方,反比于入射粒子质量的二次方。速度接近于光速的带电粒子穿过介质时,轫致辐射是其能量损失的主要机制;带电粒子的速度远小于光速时,轫致辐射与电离相比显得并不重要。轫致辐射的低频段可用经典电动力学处理,高频段需用量子电动力学来计算。在量子电动力学的微扰计算中,必须考虑轫致辐射对反应截面的贡献以抵消虚修正中所包含的红外发散。在量子色动力学的研究中也存在类似的效应,为抵消强相互作用导致的夸克胶子相互作用虚修正中所包含的红外发散,截面计算中必须包括由于夸克发射时的软胶子所引起的修正。

轫致辐射可用于产生高能光子束(γ射线和X射线)。

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