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穿越輻射
來源:互聯網

穿越輻射(英語:Transition 放射線,TR)是帶電粒子穿過不均勻的介質時發射的電磁輻射,這種現象通常在帶電粒子穿越兩種不同介質的邊界時發生。穿越輻射與切倫科夫輻射不同,后者是帶電粒子在穿過均勻介質時,速度大于電磁波在該介質中相速度所發出的電磁輻射。

歷史發展

穿越輻射由金茲堡和弗蘭克在1945年給予理論證明。他們發現了帶電粒子垂直穿過兩種不同的均勻介質時,穿越輻射的存在。在帶電粒子運動的反方向,穿越輻射主要在可見光波段。輻射的強度對數正比于粒子的洛倫茲因子。在首次觀察到可見光波段的穿越輻射后,許多早期研究表明,采用可見光波段的穿越輻射來檢測和鑒別不同粒子的方法嚴重受限于較低的輻射強度。

1959年,Garibian表明對極端相對論粒子,穿越輻射還應出現在X射線波段,這使得穿越輻射再度引發了人們的興趣。Garibian的理論預測了一些X射線波段的穿越輻射的顯著特點。他理論證實,在穿越介質和真空邊界從而發出穿越輻射時,極端相對論粒子的能量損失直接正比于其亨德里克·洛倫茲因子。這一理論發現,使得穿越輻射在高能物理中的應用得到了可能。因此從1959年開始,有大量的理論和實驗來研究穿越輻射,尤其是X射線波段的穿越輻射。

定義

穿越輻射的定義:在極端相對論區,帶電粒子越過兩種介電常數不同的介質交界面時所發生的輻射。一般很微弱,只有在高能時才有意義。

產生穿越輻射的機制是,在不同的介質中帶電粒子所建立的電磁場是不同的。當它快速地穿過不同介質的交界面時,由于來不及調整其所建立的場,從而使部分能量以電磁輻射形式發射出來。

特性

穿越輻射具有以下一些特性:

利用這種輻射效應制成的探測器叫做穿越輻射探測器。在一定條件下,這種探測器可用于探測高能帶電粒子的能量。

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