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文档简介

1、2 高速运动带电粒子的辐射在电子加速器和其他高能粒子加速器中，带电粒子的速度都非常接近于光速。在宇宙空间中也存在着大量高速运动的带电粒子。因此，研究vc情形下高速运动带电粒子的辐射具有重要的实际意义。1能流1高速运动带电粒子的辐射功率和角分布用观察时间时间t计算的单位时间内垂直通过单位截面的电磁能量2观察时间 t+R/c: 以P1为球心R为半径的球面观察时间 t+dt: 以P2为球心R-cdt为半径的球面t t+dt: 两球面之间3在t单位时间内的辐射功率辐射功率的角分布为4令为n与v的夹角。当 v c时，因子 1-vn/c= 1-(v/c)cos 在0方向变得很小，因此辐射能量强烈地集中于朝

2、前方向。当v/c 1和0时因子 1-(v/c)cos可写为高速运动带电粒子辐射角分布的特点:5角分布因子为不管加速度方向如何，辐射能量主要集中于沿v方向锥角为 的射束之内。v愈接近于c时这效应愈显著。例如能量为500MeV的电子，它的值103，因此，当它受到加速时激发的辐射集中于103弧度之内。6 2 情形7辐射能流为式中为n与v的夹角。辐射角分布为辐射角分布与低速情形相比8辐射功率由于粒子速度不能超过光速，所以当vc时，在一定作用力下，加速度 的值变得很小。可用粒子所受的力F来表出辐射功率。得辐射功率在一定作用力下，直线运动粒子的辐射功率与粒子能量无关。在 情形，由相对论力学方程9设在时刻 t粒子的瞬时速度v沿z轴，加速度 沿x轴。设er与v的夹角为，有 ervvcos ，3 情形10辐射角分布11目前有两种类型的电子加速器，一类是直线型的，另一类是圆周型的。以上结果对电子加速器有重要意义。在后一类电子加速器中，用一定电磁作用力使电子加速时，电子由于受到加速而产生辐射，辐射功率与电子能量平方成正比。电子能量愈高，辐射损耗就愈大。当辐射损耗等于加速器所提供的功率时，电子就不再受到加速。直线型加速器由于辐射损耗与电子

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