Bremsstrahlung bei hochenergetischer Elektron‐Elektron‐Streuung unter Berücksichtigung einer Struktur der Elektronen

Abstract

AbstractFür die Berechnung der Bremsstrahlung eines Elektrons im Feld eines zweiten Elektrons wurde bisher immer die Bethe‐Heitler‐Formel als zuständig betrachtet. Dieselbe stellt das Resultat der alten Störungsrechnung dar, wobei punktförmige Teilchen zugrunde gelegt werden. Die in letzter Zeit durchgeführten Experimente mit sehr hohen Energien ergaben aber Hinweise auf das Vorhandensein einer sogenannten Struktur, das heißt auf Teilchen mit endlicher, wenn auch kleiner Ausdehnung. Für die Berechnung der Bremsstrahlung bei hohen Energien solcher strukturbehafteter Teilchen, wurde auf die Weizsäcker‐Williams‐Methode zurückgegriffen, bei welcher es möglich war, die Struktur eines geladenen Teilchens in die Rechnung einzubauen. Hier verweisen wir auf eine frühere Arbeit1), bei der das strukturbehaftete geladene Teilchen durch sein Feld ersetzt wird und dieses nach einer Fourier‐Transformation in Photonen einer passenden Energieverteilung umgerechnet wird. Diese Photonen stoßen dann auf das zweite, konsequenterweise mit derselben Struktur ausgestattete Elektron. Der Wirkungsquerschnitt für die Bremsstrahlung ergibt sich aus dem Wirkungsquerschnitt für den Compton‐Effekt, multipliziert mit der Anzahl der äquivalenten Photonen, wobei über die Energie der einlaufenden Photonen integriert wird. Der Wirkungsquerschnitt enthält drei Summanden: der erste Summand entspricht der Punktladung (das Ergebnis stimmt mit der Bethe‐Heitler‐Formel überein), der zweite Summand berücksichtigt die Struktur des ruhenden Elektrons und der dritte Summand entspricht der Struktur des mit hoher Energie einlaufenden Elektrons.