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

Палеобиологи прочитали протеом жившего больше 20 миллионов лет назад носорога Палеобиологи прочитали протеом жившего больше 20 миллионов лет назад носорога

Ученые выделили фрагменты древних белков из зубной эмали миоценового носорога

N+1
Кит Харингтон: «Я ужасно боялся рождения сына» Кит Харингтон: «Я ужасно боялся рождения сына»

Кит Харингтон: жизнь — «штука с закавыкой»

Psychologies
Вторую межзвездную комету заподозрили в рекордной старости Вторую межзвездную комету заподозрили в рекордной старости

Какие свойства у открытого межзвездного объекта — кометы 3I/ATLAS

N+1
Могучий БелАЗ-75710: грузоподъемность 450 тонн Могучий БелАЗ-75710: грузоподъемность 450 тонн

Осенью 2013 года легендарный БелАЗ в очередной раз заставил о себе говорить

Популярная механика
Дама с уликами: как Агата Кристи стала одним из самых продаваемых авторов в истории Дама с уликами: как Агата Кристи стала одним из самых продаваемых авторов в истории

История Агаты Кристи — одной из самых издаваемых и переводимых писательниц

Forbes
Грета Тунберг выходит на работу: три важные особенности сотрудников-зумеров Грета Тунберг выходит на работу: три важные особенности сотрудников-зумеров

Какие есть особенности в работе поколения Z?

СНОБ
9 вопросов, которые улучшат вашу сексуальную жизнь 9 вопросов, которые улучшат вашу сексуальную жизнь

О чем следует спросить, чтобы ваш секс стал лучше?

Psychologies
Леонардо ДиКаприо и компания: 6 голливудских актеров со славянскими корнями Леонардо ДиКаприо и компания: 6 голливудских актеров со славянскими корнями

Какие знаменитые актеры, воплотившие американскую мечту, имеют русские корни

Cosmopolitan
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
7 азартных фактов об игре «камень-ножницы-бумага» 7 азартных фактов об игре «камень-ножницы-бумага»

«Камень-ножницы-бумага» — настоящая интернациональная игра миллионов

Maxim
Зачем и как инвестировать в отношения Зачем и как инвестировать в отношения

Рассказываем, как инвестировать в отношения, чтобы они принесли «дивиденды»

Psychologies
Волонтёрство: когда это необходимо Волонтёрство: когда это необходимо

Волонтёрством сегодня занимается всё больше людей. Это делает их счастливее

Здоровье
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
Барышня или крестьянка? Популярные советские актрисы с дворянскими корнями Барышня или крестьянка? Популярные советские актрисы с дворянскими корнями

Эти советские актрисы тщательно скрывали свое происхождение

Cosmopolitan
Природные ресурсы Природные ресурсы

Интерьер, в котором главная роль отведена природе и натуральным материалам

AD
От почтовых голубей до смарт-часов: как развивалась связь От почтовых голубей до смарт-часов: как развивалась связь

Как начиналась история связи?

Популярная механика
Тайная свадьба, аборт и «голая» съемка: 5 удивительных фактов о Миле Йовович Тайная свадьба, аборт и «голая» съемка: 5 удивительных фактов о Миле Йовович

Жизнь американской актрисы Милы Йовович похожа на американские горки

VOICE
Повторяй за мной Повторяй за мной

Балетный сезон открывается постановками трех молодых хореографов

Vogue
Существует ли игровая зависимость и как часто она встречается Существует ли игровая зависимость и как часто она встречается

Как часто встречается игровая зависимость, и лечат ли ее?

Популярная механика
Как узнать размеры телевизора в сантиметрах: диагональ, ширина, высота Как узнать размеры телевизора в сантиметрах: диагональ, ширина, высота

Как понять, что телевизор с определенной диагональю поместится на тумбочку?

CHIP
«Витрувианский человек»: мера всех вещей «Витрувианский человек»: мера всех вещей

«Самым известным рисунком в мире» стал не предназначенный для публики набросок

Вокруг света
«Обрусевшие» роллы. Как россияне полюбили японскую кухню «Обрусевшие» роллы. Как россияне полюбили японскую кухню

Какие трансформации пережила японская кухня в России?

СНОБ
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
«Азбука вкуса» перешла на бумажные крышки для кофе «Азбука вкуса» перешла на бумажные крышки для кофе

Продуктовый ретейлер «Азбука вкуса» отказался от пластиковых крышек для кофе

Inc.
Физики восстановили потерянную квантовую информацию о динамике молекулы азота Физики восстановили потерянную квантовую информацию о динамике молекулы азота

Физики предложили метод обработки данных о сверхбыстрой дифракции электронов

N+1
«Не плодите нищету». У родителей забрали 6 детей из-за жизни в антисанитарии «Не плодите нищету». У родителей забрали 6 детей из-за жизни в антисанитарии

Шестеро детей были найдены живущими в ужасном доме

Cosmopolitan
Запасной аэродром: как узнать, что ты им стала Запасной аэродром: как узнать, что ты им стала

Как понять, ухаживает он за тобой или просто держит «на всякий случай»?

Cosmopolitan
«Социальный лифт — не волшебство, а возможность». Интервью с Лидией Михеевой, секретарем Общественной палаты России «Социальный лифт — не волшебство, а возможность». Интервью с Лидией Михеевой, секретарем Общественной палаты России

Секретарь Общественной палаты РФ Лидия Михеева о социальных лифтах

СНОБ
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
Почему у советских грузовиков такие странные колеса Почему у советских грузовиков такие странные колеса

Странные колеса? Никаких украшательств, все только для пользы

Вокруг света
Открыть в приложении