Techniklexikon

Synchrotronstrahlung

Teilchenphysik, von relativistischen geladenen Teilchen erzeugte Strahlung, wenn diese in einem Magnetfeld beschleunigt werden. Sobald sich die Geschwindigkeit der Teilchen der Lichtgeschwindigkeit nähert, erfolgt die Emission nur noch in einem kleinen Winkelbereich tangential zur momentanen Geschwindigkeitsrichtung. Der Öffnungswinkel ist umgekehrt proportional zum Verhältnis von Gesamtenergie und Ruhenergie des abstrahlenden Teilchens:

Die abgestrahlte Leistung ist

(R: Krümmungsradius der Bahn, E: Energie, m₀: Masse des Teilchens). Synchrotronstrahlung ist die Hauptquelle des Energieverlustes bei hochenergetischen Elektron-Kreisbeschleunigern und begrenzt die in Beschleunigern erreichbare Maximalenergie. Die lineare Polarisation der Synchrotronstrahlung, ihre spektrale Breite bis weit in den Röntgenbereich hinein und ihre hohe Intensität machen die Synchrotronstrahlung zunehmend als stabile Strahlungsquelle für Experimente aus unterschiedlichsten Fachgebieten interessant.