什麼是軔致輻射

泛指帶電粒子在碰撞(尤指它們之間的庫倉散射)過程中發出的輻射。早先用來稱呼高速電子轟擊金屬靶時因突然減速而產生的輻射。

軔致輻射是產生高能光子束（X 射線、γ射線）的基本方法，用這種光子束可研究基本粒子和原子核的電磁結構，以及輻射與物質相互作用過程等。

當極端相對論性（即速度接近於光速）的帶電粒子穿過介質時，軔致輻射是其能量損失的主要機制（對於非相對論性，即υ/с

1的粒子，軔致輻射與電離相比顯得不重要）。在庫侖碰撞中，軔致輻射的總功率正比於相碰粒子電荷數Z二次方的乘積，反比於入射粒子質量m的二次方。所以，作為一種能量損失機制，介質元素愈重，入射粒子愈輕，此種效應愈重要。人們研究得最多的是最輕粒子──電子的入射束流在原子核或離子庫侖勢中散射時的軔致輻射損失。

在熱核聚變反應中，軔致輻射的作用是極為重要的。它引起的能量損失與聚變能的產生皆正比於粒子數密度的二次方，並都是某種隨温度T增長的函數，温度較低時前者超過後者，温度較高時後者超過前者。兩者之間的競爭決定着得失相當的點火温度。此外，聚變使用的是低電荷數Z的核燃料，由於軔致輻射隨Z增加很快，極少量的重離子雜質將迫使點火温度大大提高。這是任何核聚變裝置中都要密切注意的問題。

軔致輻射的一個重要特徵是具有連續譜，其強度在很寬的頻譜範圍內變化緩慢。頻譜的上限w

，可用經典理論來估計：例如對於非相對論性粒子，w

τ≈1，而τ≈b/υ，b和υ分別是入射粒子的瞄準距離和速度；對於相對論性粒子，則有w

τ≈γ2，τ≈b/υγ，其中γ＝(1-v2/с2)½。可見w

總是反比於b。但並非w

可隨 b的減小而無限增大，因為德布羅意波長為 b規定了下限，此時經典理論早已不適用。所以，軔致輻射的低頻段可用經典電動力學來處理，高頻段則需用量子電動力學來計算。非相對論性粒子的軔致輻射方向性不強，相對論性粒子的軔致輻射則集中在前方半角寬度θ≈γ-1 的立體角內，軔致輻射是部分偏振的。

參考書目

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