Физики предложили модификацию черенковского детектора

N+1Наука

Черенковское излучение предложили ловить фотонными кристаллами

Марат Хамадеев

Физики предложили модификацию черенковского детектора, увеличивающую его чувствительность даже для высоких показателей преломления сред, в которых распространяются релятивистские частицы. В основе нового детектора лежит широкополосный угловой фильтр, состоящий из набора одномерных фотонных кристаллов с различным периодом. Исследование опубликовано в Nature Communications.

X. Lin et al / Nature Communications, 2021

Излучение Черенкова (или Вавилова — Черенкова) возникает в тот момент, когда заряженная релятивистская частица распространяется со скоростью, превышающей фазовую скорость света среды, в которой она движется. Проще говоря, скорость частицы должна быть больше, чем c, деленное на показатель преломления. За открытие этого излучения Черенковым и за его объяснение Таммом и Франком была присуждена Нобелевская премия по физике за 1958 год.

Это открытие позволило создать черенковские детекторы, которые активно применяются в физике высоких энергий и астрофизике. Суть их работы заключается в измерении угла, под которым выходит излучение. Косинус этого угла равен отношению фазовой скорости света к скорости частицы. Следовательно, чем ниже показатель преломления, тем ниже порог по скорости частиц, которые детектор может увидеть.

Однако есть и обратная сторона: чем выше показатель преломления, тем сложнее различать объекты с близкими скоростями. Эта проблема особенно актуальна для очень быстрых частиц, для которых приходится строить огромные газовые камеры с близкими к единице показателями преломления. Это, в свою очередь, приводит к низким интенсивностям самого излучения. На сегодняшний день предложено несколько идей, как улучшить характеристики черенковских детекторов с помощью разнообразных элементов нанофотоники и метаматериалов, но все преимущества, достигаемые таким образом, реализуются только в очень узких диапазонах частот.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

В гроте Мандрен обнаружили 48 обломков костей архаичных людей В гроте Мандрен обнаружили 48 обломков костей архаичных людей

Ученые проанализировали больше тысячи фрагментов костей из грота Мандрен

N+1
5 ритуалов совершеннолетия в Древнем мире 5 ритуалов совершеннолетия в Древнем мире

Совершеннолетие в Древнем Риме, Спарте, Китае, у ацтеков и викингов

Maxim
Японцы сделали роборуку с человеческими мышцами Японцы сделали роборуку с человеческими мышцами

Японские инженеры разработали биогибридную руку с человеческими мышцами

N+1
Калькуляция любви: почему важно считать деньги в отношениях Калькуляция любви: почему важно считать деньги в отношениях

Как деньги превратились в антипод любви и почему это нужно исправить

Cosmopolitan
Это не то,что вы подумали: страпонтен, клитория, епитрахиль — слова, за которые вам не должно быть стыдно Это не то,что вы подумали: страпонтен, клитория, епитрахиль — слова, за которые вам не должно быть стыдно

О словах, за которые вам не должно быть стыдно, пусть и звучат они забавно

ТехИнсайдер
Французская писательница Кристин Анго издала серию книг об инцесте с отцом Французская писательница Кристин Анго издала серию книг об инцесте с отцом

Французская писательница Кристин Анго написала серию книг об инцесте

Cosmopolitan
Магия больших денег Магия больших денег

Как Александр Коноплястый и Михаил Салонтаи основали компанию Flashpoint

Robb Report
Близкий человек обманул. Что делать? Близкий человек обманул. Что делать?

Что делать, если близкий человек сказал нам неправду?

Psychologies
Советский абьюз Советский абьюз

«Общага» Романа Васьянова, драма о смене эпох

Weekend
В белом венчике из роз: какой получилась британская принцесса в байопике «Спенсер: Тайна принцессы Дианы» В белом венчике из роз: какой получилась британская принцесса в байопике «Спенсер: Тайна принцессы Дианы»

Кинокритик Егор Беликов посмотрел "Спенсер" и рассказывает, чего ждать от фильма

Esquire
Mind the gap. Миф о неравенстве оргазмов Mind the gap. Миф о неравенстве оргазмов

Требует ли количество оргазмов уравнения между мужчинами и женщинами?

СНОБ
8 неизвестных сериалов по книгам Агаты Кристи 8 неизвестных сериалов по книгам Агаты Кристи

Достойные многосерийные сериалы, снятые по книгам «королевы детектива»

Psychologies
О чем болит наше тело: 7 важных сигналов О чем болит наше тело: 7 важных сигналов

Как распознать психосоматические сигналы нашего тела?

Psychologies
Страна детства Страна детства

Детская комната – особый мир, где изменяются пространство и время

Лиза
«Меня едва не убило счастье»: как я оказалась на грани, несмотря на благополучие «Меня едва не убило счастье»: как я оказалась на грани, несмотря на благополучие

Внешнее благополучие не гарант душевного спокойствия: история Ники

Cosmopolitan
Что делать, если не получается достичь баланса между работой и личной жизнью Что делать, если не получается достичь баланса между работой и личной жизнью

Баланс между работой и личной жизнью – в вашем гардеробе

GQ
Евгений Леонов: «Я король, дорогие мои!» Евгений Леонов: «Я король, дорогие мои!»

Комик с печальными глазами или трагик с обаятельной улыбкой

Лиза
Память на лица. Тест-драйв нового Subaru Outback Память на лица. Тест-драйв нового Subaru Outback

Что японский кроссовер прячет под обманчиво консервативной внешностью?

РБК
7 автомобилей с двигателями от... танков! 7 автомобилей с двигателями от... танков!

Автомобили с танковыми двигателями

Популярная механика
Сиди без еды: 5 бонусов интервального голодания (не считая потери веса) Сиди без еды: 5 бонусов интервального голодания (не считая потери веса)

Рассматриваем систему интервального голодания подробнее

Cosmopolitan
Сотворение пустоты Сотворение пустоты

Конструкции для маскировки вентиляционных каналов

Идеи Вашего Дома
Тихие омуты Тихие омуты

Инновации в унитазах: чем подкупает вариант с инсталляцией

Идеи Вашего Дома
Когда в России появилось мороженое? Когда в России появилось мороженое?

Именно в СССР появились всем знакомые виды мороженого

Культура.РФ
«Хоспис — это дом, где берегут жизнь, сколько бы ее ни осталось». К 15-летию благотворительного фонда «Вера» «Хоспис — это дом, где берегут жизнь, сколько бы ее ни осталось». К 15-летию благотворительного фонда «Вера»

Сборник историй, которыми делились пациенты хосписов и волонтеры

СНОБ
Город бомбы Город бомбы

Из истории американского атомограда

Вокруг света
Трагедия в Перми: 21 сентября объявлено днем траура Трагедия в Перми: 21 сентября объявлено днем траура

Кем, предположительно, оказался стрелок в Перми, и каким был его мотив?

Psychologies
Почему надо есть шпинат, но делать это осторожно Почему надо есть шпинат, но делать это осторожно

Моряк Папай не зря любил шпинат: он не только вкусный, но и полезный

РБК
Выкинуть кости: как устроена Lost in Random и почему в нее стоит играть Выкинуть кости: как устроена Lost in Random и почему в нее стоит играть

Одно из самых сильных геймерских впечатлений последних лет

Esquire
Зачем люди стоят на гвоздях Зачем люди стоят на гвоздях

Почему стояние на гвоздях вдруг стало таким популярным?

Psychologies
Малышки превратились в красоток! Как сейчас выглядят популярные девочки-актрисы Малышки превратились в красоток! Как сейчас выглядят популярные девочки-актрисы

Как изменились звездочки, очаровавшие зрителей

VOICE
Открыть в приложении