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

У бонобо нашли вокальные диалекты У бонобо нашли вокальные диалекты

Ученые сравнили вокализации бонобо из трех разных зоопарков

N+1
Что нам нужно знать о повседневных психических расстройствах? Что нам нужно знать о повседневных психических расстройствах?

Книга о психике и ее заболеваниях

Psychologies
Интенсивное лечение артериальной гипертензии снизило риск деменции Интенсивное лечение артериальной гипертензии снизило риск деменции

Интенсивное выявление артериальной гипертензии значительно снижает риск деменции

N+1
Почему электронному голосованию пока рано верить Почему электронному голосованию пока рано верить

Технология электронного голосования ненадежна

Forbes
Тест-полоска: как Минздрав помогает регионам лечить пациентов с диабетом Тест-полоска: как Минздрав помогает регионам лечить пациентов с диабетом

Как реализуется федеральная программа «Борьба с сахарным диабетом»

Forbes
Как секта становится фундаментом идеального города Как секта становится фундаментом идеального города

Григорий Ревзин о Джеймсе Силке Бэкингеме и проекте города Виктория

Weekend
Почему Китай ополчился на BTS, Blackpink и другой корейский поп Почему Китай ополчился на BTS, Blackpink и другой корейский поп

Амбассадоры коммунизма не дремлют

GQ
Круиз для коров: как работает водоплавающая молочная ферма Круиз для коров: как работает водоплавающая молочная ферма

Cюрреалистическое зрелище: стадо коров, жующих сено на борту большого судна

Популярная механика
Feduk — о новом альбоме, синдроме самозванца, праве на отказ и фридайвинге Feduk — о новом альбоме, синдроме самозванца, праве на отказ и фридайвинге

Feduk — о творчестве, «синдроме самозванца» и мировом соглашение с Элджеем

Esquire
Сотрудничество без развития: почему не получается взаимодействие России и ОЭСР Сотрудничество без развития: почему не получается взаимодействие России и ОЭСР

Как Россия могла бы все же получить пользу от контактов с ОЭСР

Forbes
Как люди впадают в кому — история футболиста, пролежавшего в ней 39 лет Как люди впадают в кому — история футболиста, пролежавшего в ней 39 лет

Что такое кома и как складывается судьба людей, переживших её?

Популярная механика
Как Хелен Герли Браун подарила женщинам свободную любовь и одержимость диетами Как Хелен Герли Браун подарила женщинам свободную любовь и одержимость диетами

За что Герли Браун критикуют феминистки и за что стоит сказать ей «спасибо»

Forbes
Глаз не оторвать: самые красивые дочери российских знаменитостей Глаз не оторвать: самые красивые дочери российских знаменитостей

Яркие кадры маленьких наследниц громких фамилий

Cosmopolitan
20 самых смешных мультсериалов для взрослых 20 самых смешных мультсериалов для взрослых

Открой для себя безумный мир анимации, если обычные ситкомы уже приелись

Maxim
Dead Blonde: «Я официально певица ностальгического жанра» Dead Blonde: «Я официально певица ностальгического жанра»

Dead Blonde — чем её тяготит популярность и как родился «Мальчик на девятке»?

Esquire
Без единого изъяна Без единого изъяна

Установка натяжного потолка

Идеи Вашего Дома
Autonomous Land Vehicle: первый в мире беспилотный автомобиль Autonomous Land Vehicle: первый в мире беспилотный автомобиль

История первого беспилотника от DARPA, просуществовавшего 4 года

Популярная механика
Ситуация рода Ситуация рода

Психолог Ирина Млодик о новом отношении к зрелости и ее возможностях

Seasons of life
«Сколько надо — столько и нарисуют, никто им не указ». Политолог Дмитрий Орешкин о фальсификациях на выборах в Госдуму «Сколько надо — столько и нарисуют, никто им не указ». Политолог Дмитрий Орешкин о фальсификациях на выборах в Госдуму

Чем запомнились выборы в Госдуму-2021

СНОБ
7 лучших советских фильмов ужасов 7 лучших советских фильмов ужасов

Ламповые хорроры из СССР без скримеров, эффектов и 3D

Maxim
Разница во времени Разница во времени

Если один из партнеров заметно старше, жди скандала

Cosmopolitan
Астрономы рассказали, где искать таинственную Девятую планету Астрономы рассказали, где искать таинственную Девятую планету

Предполагаемая Девятая планета скрывается на внешнем краю Солнечной системы

Популярная механика
«Остались одни. Единственный вид людей на земле» «Остались одни. Единственный вид людей на земле»

Как новые методы датирования перевернули наши представления об эволюции человека

N+1
Предел функции Предел функции

Многоуровневый функциональный интерьер в духе конструктивистских ячеек XX века

AD
Азбука здоровья Азбука здоровья

Пять мифов о менструации, которые давно пора забыть

Cosmopolitan
Палеонтологи диагностировали кариес у приматов возрастом 54 миллиона лет Палеонтологи диагностировали кариес у приматов возрастом 54 миллиона лет

От кариеса страдали 7,48 процента особей вида Microsyops latidens

N+1
Что такое кодирование от алкоголизма: способы, риски и мифы Что такое кодирование от алкоголизма: способы, риски и мифы

Самые популярные способы лечения алкоголизма

Популярная механика
Чем заняться на Байкале: 6 активностей, которые стоит попробовать на Славном море Чем заняться на Байкале: 6 активностей, которые стоит попробовать на Славном море

Байкал ждет тебя в гости

Playboy
Робин Уильямс Робин Уильямс

Робину Уильямсу могло исполниться 70 лет

Playboy
15 стрижек для волос средней длины: они просто гениальны 15 стрижек для волос средней длины: они просто гениальны

Если длина до плеч... то выбирай любую из этих стрижек!

Cosmopolitan
Открыть в приложении