基本介紹
- 中文名：射線源
- 外文名：Gamma ray source
- 主要輻射能量：發射γ射線
- 所屬學科：天文學
- 舉例：脈衝星
- 黑洞有關：X射線源
射線源簡介,X射線源,γ射線源,人工射線源,粒子加速器,優越性,
射線源簡介
而在銀河系以外獲得證實的γ射線源有類星體3C273和塞弗特星系NGC4151。除了這些離散的γ射線源外，還探測到宇宙γ射線背景輻射。強烈爆發的γ射線源稱為γ射線暴，其能量範圍為0.1－1.2兆電子伏，其重要特徵是γ射線輻射變化強烈而且迅速。對γ射線的探測並不那么容易，存在不少困難。其主要原因是γ射線流能量極低，而儀器背景輻射很高，同時又缺少精確測定源位置的γ射線望遠鏡。所以，γ射線天文學大大落後於X射線天文學。
通常把太陽系以外以X射線輻射為主要輻射能量的天體，稱為X射線源。1962年6月18日，首次探測到強X射線源天蠍X－1。70年代以後，又陸續發現銀河系內外許多新的X射線源，使X射線源增加到1000多個。說來也奇怪，有的X射線源會突然出現幾個星期或幾個月，其強度逐漸減弱以至最後消失。這種X射線源叫做暫現X射線源。X射線也會突然爆發，這一現象的發現是70年代天體物理學的重要發現之一。X射線爆發的主要特徵是爆發上升時間不超過1秒，強度猛增20－50倍，持續時間僅為幾秒到幾十秒。
X射線源
X射線源，只能發出X射線的天體。由於地球大氣的阻礙，地面上很難觀測到。直到20世紀40年代才開始利用高空氣球探明了太陽的X射線輻射，太陽外的第一個X射線源是1962年探明的天蠍X-1。70年代發射了一系列裝備有X射線針孔照相機，掠射X射線望遠鏡等儀器的天文衛星，尤其是高能天文台上天后，發現的X射線源已超過了1000多。研究表明，它們實際上是不同種類的天體，除了太陽外，已證認出的有脈衝星、脈衝雙星、超新星遺蹟、密近雙星、X射線雙星、X射線脈衝星、X射線新星、塞佛特星系、類星體、星系團、黑洞等。但還有許多X射線源尚未得到光學證認。
X光機電源是X光機的關鍵部件，一種比較精密的高壓電源，其可分為高壓電源和燈絲電源兩部分，其中燈絲電源用於為X光管的燈絲加熱，高壓電源的高壓輸出端分別家在陰極燈絲和陽極靶兩端，提供一個高壓的電場使燈絲上活躍的電子加速流向陽極靶，形成一個高速的電子流，當高速電子流撞擊原子和外圍軌道上電子，使之游離且釋放出能量，就產生了X光。
將所有能量聚焦在直徑小於人類頭髮粗細1/20的點上，利用自由電子雷射裝置（FLASH）產生短脈衝，轟擊樣本中每個鋁原子的核心電子，而不破壞金屬內的晶體結構，從而使鋁金屬在極端紫外線輻射的狀態下變得近乎透明。這表明，強的X射線源可催生新的物質狀態。但這一效應僅能持續極短時間，約40飛秒左右。
實驗的非凡之處在於僅利用高強度雷射這一個步驟就將普通的鋁轉化為了新態的物質材料。在某些特定方面，其表現得如同我們已將每個鋁原子轉化為了矽原子，這就如同你發現可以利用光源將鉛轉化為金一樣神奇。
這一發現因比世界上任何同步加速器都亮100億倍的新輻射源的發展而變得可能。德國漢堡電子同步加速器中心的自由電子雷射裝置（FLASH）能產生極短的軟X射線脈衝，其每條脈衝的能量都比能供應一整個城市電力的發電廠還要強勁。研究人員堅信，這一光化電離方式是研製類似新態物質的理想方式，這也將為行星科學、天體物理學和核聚變能利用等不同領域的進一步研究提供有效幫助。
γ射線源
γ-raysource
γ射線源，指能發出γ射線的天體。儘管1958年已有人預言了它的存在，但因γ射線根本無法到達地面，只能依靠空間天文技術。且由於γ射線的背景輻射一般都很強，所以除太陽以外的γ射線源1967年才首次由軌道太陽觀測台3號探測到。後來證認出它來自銀盤，其能量高於50兆電子伏。已發現的γ射線源不過數十個，而且光學證認相當困難。過去認為，超新星遺蹟應是重要的候選者，但仍未能觀測到蟹狀星雲的γ射線譜線。可以肯定的γ射線源是脈衝星和銀心，還有可能的是類星體及活動星系。
γ射線望遠鏡分辨本領很低，一般為幾度，所以點源的證認是很困難的。
人工射線源
天然射線源一般強度比較低，而且難以根據需要任意調節，不能很好滿足科技工作的需要。為此，人們探索能夠產生強度大、能量高、性能好、容易調節和控制的射線源，研製出各種粒子加速器。
許多粒子如電子、質子、α粒子等等都是帶電的，它們可在電磁場中被加速而獲得很高的能量。這種能夠使帶電粒子在電磁場作用下加速並獲得很高能量的機器就是粒子加速器。
粒子加速器
粒子加速器有很多種。按粒子最終可獲得的能量來分，有低能、中能和高能粒子加速器；按帶電粒子所走的軌跡來分，有直線型、圓型和螺旋型；按加速器電場分類，則有利用直流高壓電場加速的，利用高頻諧振電場加速的和利用磁場變化所產生的感應電場加速的等。按被加速的帶電粒子種類來分，則有電子、質子、氘核和各種重元素離子加速器。它們各自都有適用於自己的粒子品種、能量範圍以及性能特色。幾十年來，它們在相互競爭中不斷地發展、完善和更新，同時也在競爭和發展中相互補充。
優越性
這種用人工方法製造的粒子射線源的很大的優越性，主要有以下一些：
（2）由加速器產生的射線束的能量和強度可以根據需要任意選擇和精確控制。
（3）加速器產生的粒子束流強度高、性能好。
（4）加速器可以根據需要隨時運行和停機，停機以後就不再產生射線，便於管理和維修。
