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

Квантовая суперпозиция помогла измерить тонкое расщепление в ионах Квантовая суперпозиция помогла измерить тонкое расщепление в ионах

Физики продемонстрировали применимость метода спектроскопии с преобразованием

N+1
Родина воды Родина воды

В названии Твери слышен плеск

Seasons of life
Кому и за что дали Нобелевские премии по естестественным наукам в 2021 году Кому и за что дали Нобелевские премии по естестественным наукам в 2021 году

Выбор лауреатов Нобелевской премии показывает текущее состояние мировой науки

СНОБ
ПДД предложили включить в ЕГЭ. Зачем и когда это произойдет ПДД предложили включить в ЕГЭ. Зачем и когда это произойдет

Как может измениться школьная программа по изучению правил дорожного движения

РБК
Соль фа. Что такое фашизм и почему он не нужен ни в каком виде Соль фа. Что такое фашизм и почему он не нужен ни в каком виде

Что представляет собой фашизм с философской и идеологической точки зрения

Maxim
Выпить за науку Выпить за науку

Ученые вывели важные правила получения идеальных напитков

Вокруг света
Сколько стоит пить? Сколько стоит пить?

Каким будет место алкоголя в “новой нормальности”?

Men’s Health
Нейробиолог назвала 6 упражнений, которые помогут повысить психологическую устойчивость Нейробиолог назвала 6 упражнений, которые помогут повысить психологическую устойчивость

Упражнения, которые помогут меньше нервничать и быть увереннее в будущем

Inc.
«Почему я не хочу читать дочери сказку про Золушку» «Почему я не хочу читать дочери сказку про Золушку»

Золушка не та, за кого себя выдает, а ее успех построен на умелых манипуляциях

Psychologies
Почему фильм «Шан-Чи и легенда десяти колец» получился совсем не в духе Marvel Почему фильм «Шан-Чи и легенда десяти колец» получился совсем не в духе Marvel

«Шан-Чи и легенда десяти колец» — кинокомикс, в котором полно романтики Азии

GQ
Дмитрий Крестьянкин Дмитрий Крестьянкин

Дмитрий Крестьянкин — амбассадор инклюзивных проектов и документального театра

Собака.ru
Убийство на почве страсти или месть? Как на самом деле умерла Саша Мур Убийство на почве страсти или месть? Как на самом деле умерла Саша Мур

История убийства блогерки Саши Мур

Cosmopolitan
Локализоваться без собственного завода Локализоваться без собственного завода

В стране производится все больше лекарственных препаратов

Эксперт
Во Франции нашли затерянную кельтскую столицу Во Франции нашли затерянную кельтскую столицу

Ученые нашли городище бронзового века

National Geographic
Поверила в любовь: трагичная история брака «женщины-гориллы» Юлии Пастрана Поверила в любовь: трагичная история брака «женщины-гориллы» Юлии Пастрана

Девушка даже представить себе не могла, что ждет ее в браке с этим человеком

Cosmopolitan
Про-явление Про-явление

Спасение Богоявленской церкви в селе Яконово

Seasons of life
Деньги за деньги: как платить управляющему капиталом Деньги за деньги: как платить управляющему капиталом

Есть доход — возьмите свой кусочек пирога, нет — ничего вам не положено

Forbes
Эстетика квадратных метров: как меняются требования покупателей к облику жилых комплексов Эстетика квадратных метров: как меняются требования покупателей к облику жилых комплексов

Что люди ожидают от недвижимости сейчас?

СНОБ
Платье в аренду, ноутбук по подписке: кто зарабатывает на шеринг-экономике Платье в аренду, ноутбук по подписке: кто зарабатывает на шеринг-экономике

Подписка на вещи становится новым способом потребления

Inc.
Только твое дело Только твое дело

Самозанятость: плюсы и минусы

Cosmopolitan
Ключи от радуги Ключи от радуги

Ки-Уэст, где кошки живут в любви, сытости и удовольствии

Вокруг света
Голодание: можно ли стать здоровее, отказываясь от еды? Голодание: можно ли стать здоровее, отказываясь от еды?

Современная наука ищет ответ на вопрос: может ли голодание принести пользу

Здоровье
Экс-сотрудница крематория рассказала, что бывает с имплантами при кремации Экс-сотрудница крематория рассказала, что бывает с имплантами при кремации

Что ждёт имплантаты и другие человеческие «запчасти» после смерти их владельцев

Cosmopolitan
Искусственный интеллект нашел пропущенные знаки на клинописных табличках Искусственный интеллект нашел пропущенные знаки на клинописных табличках

Расшифровывать древние тексты станет значительно легче

National Geographic
Больше кислорода Больше кислорода

Правила выбора приточного клапана для квартиры

Идеи вашего дома
IT-гиганты и конкуренция, или Как платформы меняют рынки IT-гиганты и конкуренция, или Как платформы меняют рынки

Можно ли считать однозначно положительным влияние платформ на нашу жизнь

СНОБ
Тест-драйв БАЗ-6402, тягача ЗРК С-400 «Триумф» Тест-драйв БАЗ-6402, тягача ЗРК С-400 «Триумф»

Как же ракеты попадают на боевую позицию где-нибудь в лесной глуши?

Популярная механика
Всем выйти из сумрака Всем выйти из сумрака

Биткойн вырос слишком большим и независимым

Цифровой океан
BMW и «Мерсы» там гниют годами. Гуляем по штрафстоянке, где забыли машины BMW и «Мерсы» там гниют годами. Гуляем по штрафстоянке, где забыли машины

Почему некоторые эвакуированные машины никто не забирает и что с ними собираются

РБК
Умное и еще умнее. Кому на самом деле нужно электронное голосование Умное и еще умнее. Кому на самом деле нужно электронное голосование

Технический прогресс вдруг оказался против прогресса общественного

СНОБ
Открыть в приложении