射线源

天文学术语

射线源在天文学上，把以发射γ射线为主要辐射能量的天体，称之为γ射线源。在银河系内除来自银河中心的γ射线外，脉冲星也是γ射线源。通常把太阳系以外的天体（以X射线辐射为主要辐射能量），称为X射线源。

射线源简介

而在银河系以外获得证实的γ射线源有类星体3C273和塞弗特星系NGC4151。除了这些离散的γ射线源外，还探测到宇宙γ射线背景辐射。强烈爆发的γ射线源称为γ射线暴，其能量范围为0.1－1.2兆电子伏，其重要特征是γ射线辐射变化强烈而且迅速。对γ射线的探测并不那么容易，存在不少困难。其主要原因是γ射线流能量极低，而仪器背景辐射很高，同时又缺少精确测定源位置的γ射线望远镜。所以，γ射线天文学大大落后于X射线天文学。

通常把太阳系以外以X射线辐射为主要辐射能量的天体，称为X射线源。1962年6月18日，首次探测到强X射线源天蝎X－1。70年代以后，又陆续发现银河系内外许多新的X射线源，使X射线源增加到1000多个。说来也奇怪，有的X射线源会突然出现几个星期或几个月，其强度逐渐减弱以至最后消失。这种X射线源叫做暂现X射线源。X射线也会突然爆发，这一现象的发现是70年代天体物理学的重要发现之一。X射线爆发的主要特征是爆发上升时间不超过1秒，强度猛增20－50倍，持续时间仅为几秒到几十秒。

X射线源

X射线源，只能发出X射线的天体。由于地球大气的阻碍，地面上很难观测到。直到20世纪40年代才开始利用高空气球探明了太阳的X射线辐射，太阳外的第一个X射线源是1962年探明的天蝎X-1。70年代发射了一系列装备有X射线针孔照相机，掠射X射线望远镜等仪器的天文卫星，尤其是高能天文台上天后，发现的X射线源已超过了1000多。研究表明，它们实际上是不同种类的天体，除了太阳外，已证认出的有脉冲星、脉冲双星、超新星遗迹、密近双星、X射线双星、X射线脉冲星、X射线新星、塞佛特星系、类星体、星系团、黑洞等。但还有许多X射线源尚未得到光学证认。

X光机电源是X光机的关键部件，一种比较精密的高压电源，其可分为高压电源和灯丝电源两部分，其中灯丝电源用于为X光管的灯丝加热，高压电源的高压输出端分别家在阴极灯丝和阳极靶两端，提供一个高压的电场使灯丝上活跃的电子加速流向阳极靶，形成一个高速的电子流，当高速电子流撞击原子和外围轨道上电子，使之游离且释放出能量，就产生了X光。

将所有能量聚焦在直径小于人类头发粗细1/20的点上，利用自由电子激光装置（FLASH）产生短脉冲，轰击样本中每个铝原子的核心电子，而不破坏金属内的晶体结构，从而使铝金属在极端紫外线辐射的状态下变得近乎透明。这表明，强的X射线源可催生新的物质状态。但这一效应仅能持续极短时间，约40飞秒左右。

实验的非凡之处在于仅利用高强度激光这一个步骤就将普通的铝转化为了新态的物质材料。在某些特定方面，其表现得如同我们已将每个铝原子转化为了硅原子，这就如同你发现可以利用光源将铅转化为金一样神奇。

这一发现因比世界上任何同步加速器都亮100亿倍的新辐射源的发展而变得可能。德国汉堡电子同步加速器中心的自由电子激光装置（FLASH）能产生极短的软X射线脉冲，其每条脉冲的能量都比能供应一整个城市电力的发电厂还要强劲。研究人员坚信，这一光化电离方式是研制类似新态物质的理想方式，这也将为行星科学、天体物理学和核聚变能利用等不同领域的进一步研究提供有效帮助。

γ射线源

γ-raysource

γ射线源，指能发出γ射线的天体。尽管1958年已有人预言了它的存在，但因γ射线根本无法到达地面，只能依靠空间天文技术。且由于γ射线的背景辐射一般都很强，所以除太阳以外的γ射线源1967年才首次由轨道太阳观测台3号探测到。后来证认出它来自银盘，其能量高于50兆电子伏。已发现的γ射线源不过数十个，而且光学证认相当困难。过去认为，超新星遗迹应是重要的候选者，但仍未能观测到蟹状星云的γ射线谱线。可以肯定的γ射线源是脉冲星和银心，还有可能的是类星体及活动星系。

γ射线望远镜分辨本领很低，一般为几度，所以点源的证认是很困难的。

人工射线源

天然射线源一般强度比较低，而且难以根据需要任意调节，不能很好满足科技工作的需要。为此，人们探索能够产生强度大、能量高、性能好、容易调节和控制的射线源，研制出各种粒子加速器。

许多粒子如电子、质子、α粒子等等都是带电的，它们可在电磁场中被加速而获得很高的能量。这种能够使带电粒子在电磁场作用下加速并获得很高能量的机器就是粒子加速器。

粒子加速器

粒子加速器有很多种。按粒子最终可获得的能量来分，有低能、中能和高能粒子加速器；按带电粒子所走的轨迹来分，有直线型、圆型和螺旋型；按加速器电场分类，则有利用直流高压电场加速的，利用高频谐振电场加速的和利用磁场变化所产生的感应电场加速的等。按被加速的带电粒子种类来分，则有电子、质子、氘核和各种重元素离子加速器。它们各自都有适用于自己的粒子品种、能量范围以及性能特色。几十年来，它们在相互竞争中不断地发展、完善和更新，同时也在竞争和发展中相互补充。

优越性

这种用人工方法制造的粒子射线源的很大的优越性，主要有以下一些：

（1）天然的射线源一般只能产生有限的几种射线，如中子、γ射线、β射线、α射线等，而粒子加速器所能产生的射线种类要多得多，例如重离子加速器可以产生出从氢到铀的所有元素的离子束。

（2）由加速器产生的射线束的能量和强度可以根据需要任意选择和精确控制。

（3）加速器产生的粒子束流强度高、性能好。

（4）加速器可以根据需要随时运行和停机，停机以后就不再产生射线，便于管理和维修。

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