Главная arrow Магнитное поле

Магнитное поле

У рентгеновских лучей та же физическая природа (электромагнитное поле) и те же свойства, что и у гамма-излучения. Они различаются прежде всего по способу получения. В отличие от гамма-лучей рентгеновские лучи имеют внеядерное происхождение. Их получают в специальных вакуумных рентгеновских трубках при торможении (при ударе о специальную мишень) быстро летящих электронов. Энергия квантов рентгеновских лучей несколько меньше, чем гамма-излучения большинства радиоактивных изотопов; соответственно несколько ниже их проникающая способность. Однако это второстепенные различия. Поэтому рентгеновские лучи широко используют вместо гамма-излучения, в частности для экспериментального облучения животных, семян растений и т. п. Применяемые с этой целью рентгеновские установки генерируют излучение с максимальной энергией 0,2 МэВ.

В последние десятилетия появилась новая возможность: получать электромагнитные излучения высокой энергии с помощью ускорителей заряженных частиц. Выло установлено, что интенсивные долгоживущие пучки электронов (или позитронов) высокой энергии, движущиеся в вакуумной камере ускорителя в магнитном поле, являются источником мощного электромагнитного излучения. По названию первых ускорителей, в которых оно было зарегистрировано,— «синхротроны», излучение получило название синхротронного.

Направление магнитного поля в ускорителе перпендикулярно вектору скорости частиц. Магнитное поле изменяет направление движения частиц соответственно геометрии камеры ускорителя. Движущиеся электроны испытывают центростремительное ускорение, которое и является причиной излучения потока электронов в магнитном поле. Кольцо вакуумной камеры можно рассматривать как обычную радиоантенну, в которой, однако, сгустки электронов движутся с почти световой скоростью и частотой в несколько мегагерц. Это аналогично переменному току мегагерцевой частоты.

Возникающее синхротронное излучение чрезвычайно яркое (в 10—100 тыс. раз ярче любых других, кроме лазеров, источников света) и занимает громадный спектральный диапазон — от инфракрасных до рентгеновских лучей.

Таким образом, электромагнитное излучение высокой энергии, аналогичное гамма-лучам радиоактивного распада атомов, может быть получено в настоящее время ккк в рентгеновских трубках (рентгеновские лучи), так и в ускорителях (синхротронное излучение).