同步加速輻射

同步加速輻射

相對論性電子(速度接近光速 c的高能電子)在外磁場中沿圓軌道或螺旋軌道運動時所產生的一種輻射。

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正文


這種輻射最早是在電子同步加速器中發現的,因而得名。這種輻射的特點是:①輻射功率強:假定電子速度是各向同性分佈的,則能量為γmec2的電子在磁感應強度為B的磁場中運動時的平均輻射功率為P=1.1×10-15γ2B2β2(爾格/秒)。式中
同步加速輻射
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同步加速輻射
是以光速c為單位的電子速度值。在給定磁場中γ越大,則輻射越強。②方向性強:輻射主要限制在以電子運動方向為軸線的、半張角的窄小角錐之內,γ越大,角錐越窄小。③輻射具有連續譜:極大頻率
同步加速輻射
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。故γ越大,極大頻率越高。④顯著的偏振特性:對於圓軌道電子,輻射波為線偏振,電矢量既垂直於外磁場,又垂直於電子運動方向。一般在螺旋軌道運動時,輻射是橢圓偏振的。
天體物理中,同步加速輻射是一種重要的輻射機制。目前普遍認為,很多具有冪律譜形式的、有偏振特性的非熱宇宙射電輻射正是這種同步加速輻射,例如射電星系、一般星系和超新星遺跡的射電輻射等。在太陽的射電輻射中也觀測到同步加速輻射。此外,在蟹狀星雲、某些射電星系和類星體中,還觀測到可見光和 X射線的同步加速輻射。