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

Чилийцы переоткрыли скрывавшуюся почти 130 лет лягушку Чилийцы переоткрыли скрывавшуюся почти 130 лет лягушку

В Чили спустя 130 лет переоткрыли полосатого шипогруда

N+1
В Уфе чиновники торжественно открыли светофор. Вспоминаем и другие чудные открытия В Уфе чиновники торжественно открыли светофор. Вспоминаем и другие чудные открытия

Так, чего доброго, до тотальной газификации дойдет!

Maxim
Утерянный 5000 лет назад: ученые воскресили древнейший в мире синтетический краситель. Зачем он нужен? Утерянный 5000 лет назад: ученые воскресили древнейший в мире синтетический краситель. Зачем он нужен?

Откуда взялся яркий, насыщенный синий цвет в Древнем Египте

Inc.
Ловушка для родителей Ловушка для родителей

Эмоциональное выгорание родителей – как восстановить баланс?

Здоровье
Недобрососедские отношения: как зумеры обесценили мечту миллениалов и что из этого получилось Недобрососедские отношения: как зумеры обесценили мечту миллениалов и что из этого получилось

Почему зумерам и миллениалами так сложно взаимодействовать друг с другом?

Правила жизни
Простой атомный маятник поможет построить теорию всего Простой атомный маятник поможет построить теорию всего

Как физики пытались подружить четыре взаимодействия

Популярная механика
Археологи обнаружили 36 погребений ацтеков в городе Тлателолько Археологи обнаружили 36 погребений ацтеков в городе Тлателолько

Находки свидетельствуют о повторном заселении города после испанского завоевания

N+1
Как устроен замок и сколько стоит его построить? Как устроен замок и сколько стоит его построить?

Поговорим о тонкостях постройки замков

Популярная механика
Игра, достойная кинопроката: почему на Kena: Bridge of Spirits приятно смотреть, но сложно в нее играть Игра, достойная кинопроката: почему на Kena: Bridge of Spirits приятно смотреть, но сложно в нее играть

Kena: Bridge of Spirits — игра, напоминающая мультик от Pixar и Dark Souls

Esquire
Путь семьи Тоёда Путь семьи Тоёда

Как Toyota дошла до вершины мирового автомобилестроения

Forbes
Fix Price для кофе Fix Price для кофе

Как бывший топ-менеджер открыл сеть кофеен с фиксированными ценами

Forbes
Лайхаки для занятий бегом от Риз Уизерспун и Гордона Рамзи Лайхаки для занятий бегом от Риз Уизерспун и Гордона Рамзи

Советы известных людей о том, как они начали бегать и почему не бросили

РБК
Стать частью природы. Что такое экотуризм и как он развивается в России Стать частью природы. Что такое экотуризм и как он развивается в России

О видах экологического туризма, его развитии и местах, где им можно заняться

СНОБ
Крупнейший застройщик Китая вот-вот обанкротится: чем это грозит мировой экономике Крупнейший застройщик Китая вот-вот обанкротится: чем это грозит мировой экономике

Как Китай может подтолкнуть мир к новом кризису, похожему на кризис 2008 года

Forbes
Не надо бояться: 7 фактов об антидепрессантах Не надо бояться: 7 фактов об антидепрессантах

Что такое антидепрессанты, когда их назначают и почему их не надо бояться.

VOICE
Терраформирование Марса: можно ли вдохнуть жизнь в пески Красной планеты? Терраформирование Марса: можно ли вдохнуть жизнь в пески Красной планеты?

Насколько реально терраформирование Красной планеты

Популярная механика
Режиссер Кира Коваленко — о Кавказе, Каннах и кино Режиссер Кира Коваленко — о Кавказе, Каннах и кино

Кирой Коваленко о правдивости кино и нежности, живущую на Кавказе

РБК
«Муж и его любовница хотят свести меня с ума»: как я стала жертвой газлайтинга «Муж и его любовница хотят свести меня с ума»: как я стала жертвой газлайтинга

Из-за действий мужа и его любовницы она оказалась на грани суицида

Cosmopolitan
Как взрыв сверхновой поможет точнее измерить скорость расширения Вселенной Как взрыв сверхновой поможет точнее измерить скорость расширения Вселенной

Как взрыв сверхновой поможет учёным лучше понять Вселенную

Популярная механика
Три простых правила проведения онлайн-совещаний Три простых правила проведения онлайн-совещаний

Как провести удачную онлайн-презентацию — от слайд-шоу до языка тела

Inc.
Что посмотреть и попробовать в Хакасии. Гид «РБК Стиль» Что посмотреть и попробовать в Хакасии. Гид «РБК Стиль»

Что в Хакассии найдет «немассовый» турист

РБК
Над устрицами тоже плачут. Отрывок из книги Алексея Тарханова «До востребования, Париж» Над устрицами тоже плачут. Отрывок из книги Алексея Тарханова «До востребования, Париж»

Отрывок из книги Алексея Тарханова о Париже

СНОБ
В Google назвали 9 моделей поведения эффективного лидера В Google назвали 9 моделей поведения эффективного лидера

Что должны делать по-настоящему эффективные люди

Inc.
Как писать эротические сообщения девушке Как писать эротические сообщения девушке

Негласные правила сексуальной переписки

Maxim
Как помочь родителям, потерявшим ребенка во время беременности Как помочь родителям, потерявшим ребенка во время беременности

Как помочь пережить горе тем, кто столкнулся с перинатальной потерей

Psychologies
Дом, в котором... Дом, в котором...

«Белая школа» — выставка Кати Рожковой на Полотняном заводе в усадьбе Щепочкина

Seasons of life
Мускульный бит Мускульный бит

Спорт и музыка всегда существуют в одной параллели

Playboy
Потерять килограммы, но не растерять друзей Потерять килограммы, но не растерять друзей

Начав худеть, многие удивляются, что ряды друзей изрядно поредели

Здоровье
Обратная диета: ешь больше с каждым днем, чтобы похудеть и удержать вес Обратная диета: ешь больше с каждым днем, чтобы похудеть и удержать вес

Обратная диета: чтобы похудеть, надо есть больше

Cosmopolitan
Холодные молекулы в трехмерном газе защитили с помощью электрического поля Холодные молекулы в трехмерном газе защитили с помощью электрического поля

Изучение квантовых газов открывает дорогу к наблюдению необычных эффектов

N+1
Открыть в приложении