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

Орхидея отрастила «палец» для самоопыления Орхидея отрастила «палец» для самоопыления

Как орхидея адаптировалась к нехватке опылителей в темном подлеске

N+1
Семейные традиции: по чьему сценарию мы живем и как его изменить? Семейные традиции: по чьему сценарию мы живем и как его изменить?

Мы думаем, что наша жизнь — это результат наших решений и действий, так ли это?

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
Как распознать гастрит: 6 неочевидных симптомов болезни, которые лучше заметить как можно раньше Как распознать гастрит: 6 неочевидных симптомов болезни, которые лучше заметить как можно раньше

Ранние признаки гастрита, на которые стоит обратить внимание

ТехИнсайдер
Изогнутый экран смартфона — это удобно? Изогнутый экран смартфона — это удобно?

Стоит ли покупать смартфоны с изогнутыми экранами?

CHIP
Синдром чемодана без ручки: 4 дурацкие причины сохранять отношения Синдром чемодана без ручки: 4 дурацкие причины сохранять отношения

А тебе знакомы какие-то из этих оправданий для отношений?

Cosmopolitan
Маленький гигант большого фронта. История немецкой самоходки «Хетцер» Маленький гигант большого фронта. История немецкой самоходки «Хетцер»

«Хетцер» — одна из самых грозных немецких самоходок эпохи

Maxim
Все о «Геликах»: обзор версий Mercedes G-Class с ценами Все о «Геликах»: обзор версий Mercedes G-Class с ценами

Все, что вы хотели знать о ценах на «Гелики»

РБК
7 лучших книг для повышения грамотности и развития речи 7 лучших книг для повышения грамотности и развития речи

Подборка книг, которые помогут быть более чуткими к словам и смыслам

Популярная механика
Моника Белуччи: «Любая женщина мечтает примерить роль проститутки» Моника Белуччи: «Любая женщина мечтает примерить роль проститутки»

Сегодня исполняется неважно сколько лет Монике Белуччи. Праздничная фотосессия!

Maxim
Враги душевного равновесия: 4 типа продуктов, способных вызвать тревогу Враги душевного равновесия: 4 типа продуктов, способных вызвать тревогу

Скажи им «спасибо» за чувство беспокойства

Playboy
Маск, Цукерберг, Безос: кто обещал людям вечную жизнь Маск, Цукерберг, Безос: кто обещал людям вечную жизнь

Рассказываем, кто и как сегодня борется за бессмертие

РБК
Горячая подборка фотографий Брижит Бардо — в честь дня ее рождения Горячая подборка фотографий Брижит Бардо — в честь дня ее рождения

Смотрим лучшие архивные фотографии великой французской актрисы Брижит Бардо

Maxim
Топ-5 самых сексуальных злодеек в видеоиграх Топ-5 самых сексуальных злодеек в видеоиграх

Рассказываем об антагонистках, которым хочется сдаться в плен

Maxim
Уважение, доверие, честность Уважение, доверие, честность

Шанс на жизнь по собственному сценарию

ПУСК
Пророк нового человечества: что думали писатели о Льве Толстом Пророк нового человечества: что думали писатели о Льве Толстом

Высказывания современников Толстого — о писателе, его работе и значении для мира

Esquire
Не делай так! Примеры ужасного автозагара - учимся на ошибках звезд Не делай так! Примеры ужасного автозагара - учимся на ошибках звезд

Эти звезды перестарались с автозагаром

Cosmopolitan
Ветер перемен Ветер перемен

Современная история о морских путешествиях в интерьере московской квартиры

SALON-Interior
15 мыслей Евгения Стычкина 15 мыслей Евгения Стычкина

Евгений Стычкин – о кино, театре, режиссуре и о жизни

GQ
«Кинотавр-2021»: сериалы фестиваля, которые вам точно стоит посмотреть «Кинотавр-2021»: сериалы фестиваля, которые вам точно стоит посмотреть

Истории о добродушных майорах, безжалостных убийцах и непутевых министрах

GQ
«Делайте все медленно и вдумчиво»: как американка построила бренд стоимостью $87 млн благодаря простой заколке для волос «Делайте все медленно и вдумчиво»: как американка построила бренд стоимостью $87 млн благодаря простой заколке для волос

Основательница бьюти-бренда Kitsch — как сделать свой бизнес успешным

Inc.
Лишний воздух Лишний воздух

Отрыжка – мелкая неприятность, которая способна испортить жизнь

Здоровье
Ирбитский блюз: история легендарного советского мотоцикла «Урал» Ирбитский блюз: история легендарного советского мотоцикла «Урал»

«Урал» — пожалуй, главное имя советского мотопрома

Вокруг света
«В моем доме полгода тайно жил незнакомец» «В моем доме полгода тайно жил незнакомец»

Странные шаги в квартире по ночам, открытые двери и пропадающая еда

Psychologies
Не только Линда Евангелиста! Честные истории пострадавших от криолиполиза Не только Линда Евангелиста! Честные истории пострадавших от криолиполиза

О неудачном опыте «безоперационной липосакции»

Cosmopolitan
В окаменелом хряще динозавра возрастом 125 миллионов лет обнаружили клеточное ядро с хроматином В окаменелом хряще динозавра возрастом 125 миллионов лет обнаружили клеточное ядро с хроматином

Вторая находка хроматина в ископаемых остатках позвоночных

N+1
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
«Дедовщина» на работе: как выстоять на новой должности «Дедовщина» на работе: как выстоять на новой должности

Как перейти от прессинга и «дедовщины» к здоровым отношениям на работе

Psychologies
Психосоматика и жир: о чем говорят «лишние» килограммы в области живота Психосоматика и жир: о чем говорят «лишние» килограммы в области живота

Как можно полюбить свое «несовершенство»?

Psychologies
Технологии для города: как они меняют жизнь людей Технологии для города: как они меняют жизнь людей

Как технологии меняют жизнь горожан

СНОБ
Открыть в приложении