带电粒子在阻止介质中,由于与核外电子的非弹性碰撞使原子发生激 发或电离而损失自己的能量,称电离损失。研究结果表明:只要不是能量 低的很重的带电粒子(比a粒子重),电离损失或电子阻止是带电粒子穿 过阻止介质时能量损失的主要方式。 (1)质子、a粒子等重带电粒子与物质相互作用: 个速度为U、电荷ze的带电粒子穿过由原子序数Z的元素组成的纯阻止介 质时,由于与介质原子核外电子发生非弹性碰撞,经过单位路程后的能量 损失或称阻止本领为 de 4Tze4Zn,( 2mU ln(-2)-2 d x 式中mn为电子静止质量,B=ue,c为光速,N为阻止介质中单位体积的原 子数目,为介质原子的平均电离电势,代表该原子中各壳层电子的激发和 电离能之平均值。方括号中第二、三两项是相对论修正项,其结果是使 dE/d随带电粒子速度增加而减少到一极小值之后,又重新随速度增加而增 加。这就是著名的贝特一布洛赫( Bethe- Block)公式。带电粒子在阻止介质中，由于与核外电子的非弹性碰撞使原子发生激 发或电离而损失自己的能量，称电离损失。研究结果表明：只要不是能量 低的很重的带电粒子（比 α 粒子重），电离损失或电子阻止是带电粒子穿 过阻止介质时能量损失的主要方式。 （ 1）质子、 α 粒子等重带电粒子与物质相互作用： 一个速度为 υ、电荷ze的带电粒子穿过由原子序数 Z的元素组成的纯阻止介 质时，由于与介质原子核外电子发生非弹性碰撞，经过单位路程后的能量 损失或称阻止本领为： ( ) ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ −−−⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ =− 22 2 0 2 0 42 1ln 2 ln 4 d d ββ υ υ π I m m ZNez x E 式中 m 0为电子静止质量， β＝ υ/c，c为光速， N为阻止介质中单位体积的原 子数目， I为介质原子的平均电离电势，代表该原子中各壳层电子的激发和 电离能之平均值。方括号中第二、三两项是相对论修正项，其结果是使－ dE/dx随带电粒子速度增加而减少到一极小值之后，又重新随速度增加而增 加。这就是著名的贝特－布洛赫（Bethe-Block）公式