穿越辐射 :穿越辐射

更新时间:2024-09-21 00:01

穿越辐射(英语:Transition 放射线,TR)是带电粒子穿过不均匀的介质时发射的电磁辐射,这种现象通常在带电粒子穿越两种不同介质的边界时发生。穿越辐射与切伦科夫辐射不同,后者是带电粒子在穿过均匀介质时,速度大于电磁波在该介质中相速度所发出的电磁辐射。

历史发展

穿越辐射由金兹堡和弗兰克在1945年给予理论证明。他们发现了带电粒子垂直穿过两种不同的均匀介质时,穿越辐射的存在。在带电粒子运动的反方向,穿越辐射主要在可见光波段。辐射的强度对数正比于粒子的洛伦兹因子。在首次观察到可见光波段的穿越辐射后,许多早期研究表明,采用可见光波段的穿越辐射来检测和鉴别不同粒子的方法严重受限于较低的辐射强度

1959年,Garibian表明对极端相对论粒子,穿越辐射还应出现在X射线波段,这使得穿越辐射再度引发了人们的兴趣。Garibian的理论预测了一些X射线波段的穿越辐射的显著特点。他理论证实,在穿越介质和真空边界从而发出穿越辐射时,极端相对论粒子的能量损失直接正比于其亨德里克·洛伦兹因子。这一理论发现,使得穿越辐射在高能物理中的应用得到了可能。因此从1959年开始,有大量的理论和实验来研究穿越辐射,尤其是X射线波段的穿越辐射。

定义

穿越辐射的定义:在极端相对论区,带电粒子越过两种介电常数不同的介质交界面时所发生的辐射。一般很微弱,只有在高能时才有意义。

产生穿越辐射的机制是,在不同的介质中带电粒子所建立的电磁场是不同的。当它快速地穿过不同介质的交界面时,由于来不及调整其所建立的场,从而使部分能量以电磁辐射形式发射出来。

特性

穿越辐射具有以下一些特性:

利用这种辐射效应制成的探测器叫做穿越辐射探测器。在一定条件下,这种探测器可用于探测高能带电粒子的能量。

参考资料

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