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

Микропластик привел к загрязнению воды метилртутью Микропластик привел к загрязнению воды метилртутью

Микропластик в воде перевел метилртуть в токсичную форму

N+1
Николай Блохин: Николай Блохин:

Художник Николай Блохин — о творческом становлении, картинах и успехе

Караван историй
Геологи раскрыли тайну Великого Лиссабонского землетрясения XVIII века Геологи раскрыли тайну Великого Лиссабонского землетрясения XVIII века

Как землетрясение 1755 года изменило Европу: научное объяснение катастрофы века

ТехИнсайдер
Открой личико! Самые эффектные маски народов мира Открой личико! Самые эффектные маски народов мира

Маски народов мира

Вокруг света
Что наша жизнь — стрельба Что наша жизнь — стрельба

Случаи в истории кинематографа, когда пуля оказалась умной и настоящей

Weekend
Психосоматика: как наши эмоции провоцируют заболевания Психосоматика: как наши эмоции провоцируют заболевания

Если есть заболевание, значит, есть и эмоция, которая «помогает» ему развиваться

Psychologies
Атомная бомба нацистов: как ученые изучают урановые кубы Второй мировой Атомная бомба нацистов: как ученые изучают урановые кубы Второй мировой

Немецкие разработки ядерного оружия во время Второй мировой покрыты тайной

Популярная механика
Чем опасны энергетики и можно ли пить их без вреда для здоровья Чем опасны энергетики и можно ли пить их без вреда для здоровья

Что в составе энергетиков, и выясняем, как справляться без них

РБК
Как пользоваться хайлайтером для лица: пошаговая инструкция Как пользоваться хайлайтером для лица: пошаговая инструкция

Как правильно наносить хайлайтер на лицо?

VOICE
Танцы с пиками Танцы с пиками

Как Эйзенштейн планировал оправдать Сталина, а в результате его обличил

Weekend
Разбитых сердец стало больше Разбитых сердец стало больше

В пандемию случаев синдрома разбитого сердца стало больше

Здоровье
Почему у советских грузовиков такие странные колеса Почему у советских грузовиков такие странные колеса

Странные колеса? Никаких украшательств, все только для пользы

Вокруг света
Зачем вам этот тиндер? А откуда вы знаете, что я там есть? Зачем вам этот тиндер? А откуда вы знаете, что я там есть?

О сомнительной пользе приложений для знакомств

GQ
И снова 3 сентября. Чем запомнился этот день в автоиндустрии И снова 3 сентября. Чем запомнился этот день в автоиндустрии

Важные события в истории автопрома и транспорта, которые произошли 3 сентября

РБК
Не просто актриса: как голливудская звезда Хеди Ламарр изобрела технологию для Wi-Fi Не просто актриса: как голливудская звезда Хеди Ламарр изобрела технологию для Wi-Fi

Благодаря Хеди Ламарр появились Wi-Fi, Bluetooth и спутниковая связь

Forbes
Жан-Поль Бельмондо. Вечная импровизация Жан-Поль Бельмондо. Вечная импровизация

Жан-Поль Бельмондо — тот, кто делал нас счастливее

СНОБ
Бетон из человеческой крови может стать основой марсианских колоний будущего Бетон из человеческой крови может стать основой марсианских колоний будущего

Ученые придумали новый рецепт экономичного «космического бетона»

Популярная механика
«Токсичный позитив», или почему нельзя блокировать негативные эмоции «Токсичный позитив», или почему нельзя блокировать негативные эмоции

Мысли только о хорошем могут вызвать еще большее беспокойство

Популярная механика
Что значат славянские имена Что значат славянские имена

Тайны древних славянских имен

Культура.РФ
Детский сад. Как мотивировать и развивать педагогов, чтобы они не выгорали Детский сад. Как мотивировать и развивать педагогов, чтобы они не выгорали

Как обеспечить комфортную обстановку педагогам и почему это важно для детей

СНОБ
10 дутых фактов о жевательной резинке 10 дутых фактов о жевательной резинке

Самые интересные факты о жвачке

Maxim
Пни радио Пни радио

Стив Мартин и Мартин Шорт в «Убийствах в одном здании»

Weekend
В Гончарной слободе раскопали коронационный стакан из гутного стекла XVIII века В Гончарной слободе раскопали коронационный стакан из гутного стекла XVIII века

Российские археологи обнаружили более 500 артефактов в Гончарной слободе

N+1
Перестаньте говорить детям эти 4 фразы, если хотите научить их самодисциплине — нейробиологи Перестаньте говорить детям эти 4 фразы, если хотите научить их самодисциплине — нейробиологи

Что нельзя говорить родителям, если они хотят воспитать в детях самодисциплину

Inc.
Охотники-рыболовы на северо-востоке Швеции научились плавить железо около 2200 лет назад Охотники-рыболовы на северо-востоке Швеции научились плавить железо около 2200 лет назад

Археологи обнаружили на двух стоянках свидетельства развитой металлургии

N+1
Смайлик Саша Смайлик Саша

СМА (спинальная мышечная атрофия) считалась неизлечимой еще несколько лет назад

Домашний Очаг
Опыт прочтения. Григорий Кружков: «Орбиты слов: русская поэзия и европейская традиция» Опыт прочтения. Григорий Кружков: «Орбиты слов: русская поэзия и европейская традиция»

Отрывок из сборника статей Григория Кружкова, посвященных поэтам «Озерной школы»

СНОБ
«Казалось, что я в гробу и в крышку молотками заколачивают гвозди». Как была устроена карательная психиатрия в СССР «Казалось, что я в гробу и в крышку молотками заколачивают гвозди». Как была устроена карательная психиатрия в СССР

Отрывок из книги «Девятый круг. Одиссея диссидента в психиатрическом ГУЛАГе»

СНОБ
“Нам свойственно идеализировать прошлое»: как молодые артисты возвращают моду на ретро-музыку” “Нам свойственно идеализировать прошлое»: как молодые артисты возвращают моду на ретро-музыку”

Феномен ностальгии в новой русской музыке

Esquire
Тихое место: зачем обществу зоны, свободные от технологий Тихое место: зачем обществу зоны, свободные от технологий

Почему пространства без телефонов становятся популярными

VC.RU
Открыть в приложении