Bremsstrahlung

Bremsstrahlung (alemanetik, bremsen [«balaztatu»] eta Strahlung [«erradiazioa»]) erradiazio elektromagnetikoa da, masa txikiz kargatutako partikula bat (adibidez, elektroi bat) desazeleratzean sortzen dena, karga duen beste partikula batek (adibidez, nukleo atomiko batek) sortutako eremu elektrikoaren eraginez. 

Bremsstrahlungari erradiazio libre (free-free radiation ingelesez) ere esaten zaio, kargatutako partikularen ibilbide-aldaketaren aurretik eta ondoren aske dagoen partikula kargatu batek sortzen duelako. Kargak askeak direnez, sortutako espektroa jarraitua da. Hertsiki esanda, Bremsstrahlung esaten zaio kargatutako partikula baten azelerazioak eragindako erradiazio orori, hala nola sinkrotroi-erradiazioari; baina materian balaztatzen diren elektroien erradiaziorako bakarrik erabiltzen da.

Deskribapen klasikoa 

Efektu kuantikoak baztergarriak badira, azelerazioan kargatutako partikula batek potentzia bat irradiatzen du, Larmorren formulak eta haren orokortze erlatibistak deskribatzen duten moduan.

Irradiatutako potentzia totala 
Hau da irradiatutako potentzia totala:

 

non  (partikularen abiadura zati argiaren abiadura),  Lorentzen faktorea baita,  den ren denbora-deribatua , eta q partikularen karga elektrikoa. Abiadura azelerazioarekiko paraleloa bada (hau da, mugimendu lineala), adierazpen hau lortuko da: 

 

non  azelerazioa baita. Azelerazioa abiadurarekiko perpendikularra denean (), adibidez, sinkrotroietan, hau da potentzia totala:

 

Bi muga-kasuetan irradiatutako potentzia  edo rekiko proportzionala da. Izan ere, denez gero,  energia bera duten partikuletan, irradiatutako potentzia totala  edo rekiko proportzionala da, elektroiek bremsstrahlung erradiazioaren bidez energia galtzen duten arrazoia kargatutako partikula astunagoak (hau da, muoiak, protoiak, alfa partikulak) baino askoz bizkorragoa baita. Horregatik ezin du TeV energia-elektroi-positroi azeleragailu batek tunel zirkularrik erabili (azelerazio konstantea behar du); aldiz, protoi-kolisionadore batek (Hadroi Talkagailu Handiak bezala) tunel zirkular bat erabil dezake. Elektroiek energia galtzen dute bremsstrahlung bidez  erritmoan, protoiek baino erritmo biziagoan.

Banaketa angeluarra 
Hau da angeluaren funtzio gisa irradiatutako potentziarako formula orokorra:

 

non  partikulatik behatzailera begira jartzen duen bektore unitarioa baita, eta  angelu solidoko elementu infinitesimala baita.

Abiadura azelerazioarekiko paraleloa denean (adibidez, mugimendu lineala), adierazpena sinplifikatu egiten da, eta hau lortzen da:

 

non  behaketa-norabidearen eta -ren arteko angelua baita.

Erreferentziak

Kanpo estekak 

Plasma fisika
Elektrodinamika kuantikoa
Partikulen fisika
Fisika atomikoa