〔RT基础理论探讨. 韧致辐射杂记d〕轫致辐射的空间方向

0 序言

    资料〔1〕第19页，讲到轫致辐射--X射线--光子的空间方向时，有下列叙述:

    “当电子的能量比较低时，光子带走的动量较少，光子发射各向同性; 当电子的能量比较高时，光子带走较多的动量，因此，光子倾向于向前发射。”

     对这段叙述的结论，即当电子的能量比较低（打靶电子能量--动能E≤1MeV）时，光子发射--轫致辐射各向同性; 当电子的能量比较高(E≥2MeV)时，光子发射--轫致辐射倾向于向前发射 ，我是十分赞同的，并承认它是韧致辐射的空间方向的理论基础。然而，解释这个结论形成原因，即当电子的能量比较低时，光子为什么带走的动量较少？却是物理书、甚至辐射物理书上鲜见的，也是笔者苦思不解的。笔者想用自己的理解，解释上述结论。

1  单个打靶电子产生轫致辐射的方向

    许多权威性的文献，讲到轫致辐射的方向时，总是和入射电子运动方向有－定夹角，如资料〔2〕第97页图1-15和资料〔3〕第77页图4.12。

    我认为，以上资料〔2〕和〔3〕图示轫致辐射方向，是错误的。因为，从理论上讲，单个打靶电子（可能是未被散射的入射电子，也可能是被类康普顿散射的入射电子，或是被弹性散射的入射电子），它们产生的轫致辐射方向，只能是减速度的反方向，即打靶电子的运动方向。

2  轫致辐射方向取决于入射电子散射的方向

2.1  打靶电子能量低时，轫致辐射各向同性的理由

     打靶电子能量低时，入射电子弹性散射，或多次类康普顿散射，造成它们的运动方向，是各向同性的，依据上述“单个打靶电子产生轫致辐射的方向是其运动方向” 的观点，则轫致辐射也应是各向同性的。

2.2打靶电子能量高时，轫致辐射有“向前发射特征”的理由

     我在《〔RT基础理论探讨. 韧致辐射杂记c〕…》中写道：对钨或钼靶，当打靶电子能量--动能E≥2MeV，反射系数n≤0.35，打靶电子弹性散射的空间方向，有明显“向前特征” 。这一特征，也决定了轫致辐射“向前发射特征” 。毫无疑问，这一观点，有明显的实验依据。

    实验证明:高能X射线射束中心线方向与打靶电子方向一致，夹角为为0度，而且，打靶电子动能≥10MeV时，射束强度明显向0度方向集中---主要集中在7.5度角内，类似超声波的能量集中在主声束内，见资料〔4〕第205页图8--6。物理学称这一现象为“向前发射” 。

3 结论

     离开入射电子弹性散射(或类康普顿散射) 理论，而用电子的能量高低，光子带走的动量多少，来解释轫致辐射的空间方向，是不恰当的，也是令人莫名其妙的。

参考资料:

〔1〕丁富荣等编著.辐射物理〔M〕.北京大学出版社，2004.

〔2〕《美国无损检测手册.射线卷》〔M〕(1992年中译本).

〔3〕王正行编著. 近代物理学〔M〕. 北京: 北京大学出版社，1995.

〔4〕强天鹏主编.射线检测〔M〕(2007版).