轫致辐射

[拼音]：renzhi fushe

[外文]：bremsstrahlung

泛指带电粒子在碰撞(尤指它们之间的库仓散射)过程中发出的辐射。早先用来称呼高速电子轰击金属靶时因突然减速而产生的辐射。

轫致辐射是产生高能光子束（X 射线、γ射线）的基本方法，用这种光子束可研究基本粒子和原子核的电磁结构，以及辐射与物质相互作用过程等。

当极端相对论性（即速度接近于光速）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（对于非相对论性，即υ/с1的粒子，轫致辐射与电离相比显得不重要）。在库仑碰撞中，轫致辐射的总功率正比于相碰粒子电荷数Z二次方的乘积，反比于入射粒子质量m的二次方。所以，作为一种能量损失机制，介质元素愈重，入射粒子愈轻，此种效应愈重要。人们研究得最多的是最轻粒子──电子的入射束流在原子核或离子库仑势中散射时的轫致辐射损失。

在热核聚变反应中，轫致辐射的作用是极为重要的。它引起的能量损失与聚变能的产生皆正比于粒子数密度的二次方，并都是某种随温度T增长的函数，温度较低时前者超过后者，温度较高时后者超过前者。两者之间的竞争决定着得失相当的点火温度。此外，聚变使用的是低电荷数Z的核燃料，由于轫致辐射随Z增加很快，极少量的重离子杂质将迫使点火温度大大提高。这是任何核聚变装置中都要密切注意的问题。

轫致辐射的一个重要特征是具有连续谱，其强度在很宽的频谱范围内变化缓慢。频谱的上限w，可用经典理论来估计：例如对于非相对论性粒子，wτ≈1，而τ≈b/υ，b和υ分别是入射粒子的瞄准距离和速度；对于相对论性粒子，则有wτ≈γ2，τ≈b/υγ，其中γ＝(1-v2/с2)?。可见w总是反比于b。但并非w可随b的减小而无限增大，因为德布罗意波长为b规定了下限，此时经典理论早已不适用。所以，轫致辐射的低频段可用经典电动力学来处理，高频段则需用量子电动力学来计算。非相对论性粒子的轫致辐射方向性不强，相对论性粒子的轫致辐射则集中在前方半角宽度θ≈γ-1的立体角内，轫致辐射是部分偏振的。

参考书目
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