电磁波是一种能量传播的形式，它由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射而成，以波动的形式传递。由于其电场方向是振荡的，所以和带电粒子作用时，带电粒子也会振荡，从而散射电磁波，带电粒子能量不变。如果发射电磁场不振荡的辐射，那么带电粒子就可以在电场分量的作用下持续定向加速，获得能量。

加速运动电子的辐射

我们这里讨论低速非相对论情况下，相对论情况更为复杂。当电子加速时，其周围的电场和磁场发生变化，这种变化以电磁波的形式传播出去，就是辐射。电子加速导致周围电场突然，同时引起磁场突变，这种突变的信息伴随着辐射以光速向四周传去。

设有一电子以很低的初始速度v经过匀强电场开始加速，忽略原本的库伦场后，低速运动粒子在有加速度a时激发的辐射电磁场为：

只考虑加速度平行于速度的情况，此时辐射以球面波的形式向空间四周传播，电场方向取决于r和加速方向的夹角α。

用低速非相对论速度来简要说明这种模型。假设加速时间为t，加速度不变，那么此时会产生一脉冲辐射，如果现在源源不断有电子以固定间隔通过上述匀强电场加速区，使得同时有多个电子同时以a加速。此时在距离该区间足够远的地方，使得该位置到加速区间各加速电子的距离几乎一致，区别极小；那么这些脉冲辐射就会叠加在一起，并且由于不管何时都有一定电子在加速，所以空间外一点不管何时都存在辐射电场，此时电场在时间上就会变为连续的，如图

循环使用电子达到可持续

可用来加速的电子不可能无限多，为了随时都有可用电子加速，应该将加速发射出去的电子在送回加速区间。经过加速的电子经过一段距离后重新减速回到初始速度，然后匀速运动回初始位置，这样一来，就可以循环利用，路径如图示

考虑到辐射阻尼的问题，加速区间和减速区间的加速度应该一致，辐射阻尼复杂，所以对称抵消最好。

由于电子加速和减速时产生辐射电磁场方向是相反的，所以对于空间外一点有图所示

此时空间场分布由加速区辐射和减速区辐射叠加,当位置处于加减速区间中垂线上时，r1=β,各自电场分量在运动方向上抵消，只存在中垂线方向由空间外指向匀速路径的电场存在。当位置处在非中垂线时，就有叠加后定向的辐射电场，该电场在电子运动方向上总不为0。如果能屏蔽或吸收某一区间的辐射时，就可以更有效的利用另一区间的辐射。

辐射特性

1.这种辐射电磁场方向不随时间改变方向。

2.这种辐射不能被导体屏蔽或反射。

由于电磁场方向不随时间改变，当辐射穿过导体时，经过一段时间后，感应电场方向和辐射电场相反，大小相等；此时辐射不再和导体发生作用，辐射就可以穿过导体继续朝外传播。

3.辐射场中电场分量可以传递能量动量。

当辐射穿过带电粒子时，由于电磁场方向不变，电场力方向不变，带电粒子就可以持续加速。时谐电磁波穿过时，带电粒子随着变化的电磁场就会开始往复振荡，在电场分量上不会获得可以累积的速度。

4.辐射场对于不同电荷的带电粒子作用不同。

由于电磁场方向不变，所以对于不同电荷的带电粒子，其电场力的方向是完全相反的。辐射场的动量对于不同电荷的方向是不同的，只有将带电粒子的电性纳入计算后动量才是守恒的。

结语

在速度远低于光速时，可以利用带电粒子加速产生的脉冲辐射构建出一种非时谐电磁辐射，其特点是辐射电磁场不随时间变化改变方向；只需要简单的恒定电流和带电粒子，就可以直接和辐射场相互作用，获得辐射场的能量动量。相比于传统电磁波，可以更简单的获得更可观的能量动量，是更适合用来航天推进的方式。利用这种辐射和带电粒子或电流相互作用，在工程应用上，有令人遐想的发展空间，是值得投入研究的。