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

Пятнистую гиену встретили в Египте впервые за 5000 лет Пятнистую гиену встретили в Египте впервые за 5000 лет

В Гебель-Эльба, Египет, впервые за 5000 лет встретили пятнистую гиену

N+1
Разработчики камер показали, как водители прячут номера. Примеры и фото Разработчики камер показали, как водители прячут номера. Примеры и фото

Водители пробуют разные способы, чтобы обмануть камеры и избежать штрафов

РБК
Почему галактики закручиваются в спирали: ученые изучили механизмы формирования звездных скоплений Почему галактики закручиваются в спирали: ученые изучили механизмы формирования звездных скоплений

Какие модели образования спиралевидных галактик выделяют учены?

ТехИнсайдер
Актер. Иван Янковский Актер. Иван Янковский

Как внук Олега Янковского на глазах превращается в актера Ивана Янковского

GQ
«Мамонты следующие»: Colossal Biosciences вернула к жизни вымерших 10 тысяч лет назад лютоволков «Мамонты следующие»: Colossal Biosciences вернула к жизни вымерших 10 тысяч лет назад лютоволков

Как ученым Colossal Biosciences удалось произвести на свет щенков лютоволка

VC.RU
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
Почему мы живем в эпоху прерванного визуального акта Почему мы живем в эпоху прерванного визуального акта

С годами потребление контента приобрело совершенно новый характер

GQ
Аэропорт и интернет: 5 городов, которые развиваются благодаря онлайн-сервисам и авиасообщению Аэропорт и интернет: 5 городов, которые развиваются благодаря онлайн-сервисам и авиасообщению

Можно жить и работать где угодно, лишь бы в этой точке на земле был интернет

Популярная механика
Сиди без еды: 5 бонусов интервального голодания (не считая потери веса) Сиди без еды: 5 бонусов интервального голодания (не считая потери веса)

Рассматриваем систему интервального голодания подробнее

Cosmopolitan
Откуда взялись знаменитые короткие мелодии и звуки из заставок Netflix, HBO, Windows, Apple и фильмов Откуда взялись знаменитые короткие мелодии и звуки из заставок Netflix, HBO, Windows, Apple и фильмов

История создания трехсекундного звука бывает интереснее создания песни

Maxim
Танцы с пиками Танцы с пиками

Как Эйзенштейн планировал оправдать Сталина, а в результате его обличил

Weekend
Сколько стоит пить? Сколько стоит пить?

Каким будет место алкоголя в “новой нормальности”?

Men’s Health
6 неожиданных фактов о Volvo S60 6 неожиданных фактов о Volvo S60

Volvo S60: революционер, рекордсмен, путешественник

Maxim
7 полезных свойств лаврового листа 7 полезных свойств лаврового листа

Лавровый лист: мы даже не догадываемся, какое сокровище у нас под рукой

Psychologies
Лионель Месси Лионель Месси

Лионель Месси сегодня на пике формы и уже точно войдет в историю футбола

Maxim
Выращивает салат в автоматах и хочет спасти мир: как немецкая Infarm привлекла $315 млн на «рукколу для богатых» Выращивает салат в автоматах и хочет спасти мир: как немецкая Infarm привлекла $315 млн на «рукколу для богатых»

Как работают вертикальные фермы?

VC.RU
Страх неизвестности Страх неизвестности

Как решиться на перемены и не пожалеть об этом

Лиза
Дизель генератор Дизель генератор

Вин Дизель: Жизнь на высоких оборотах

Men’s Health
Девушка довела парня до слез, организовав секс втроем … с его бывшей Девушка довела парня до слез, организовав секс втроем … с его бывшей

Девушка организовала секс втроем, пригласив бывшую девушку парня

Cosmopolitan
Что, если все на Земле были бы веганами Что, если все на Земле были бы веганами

Если бы никто не ел мяса — на планете был бы мир и спокойствие?

Вокруг света
Нос пришит к руке: как выглядели пациенты после пластических операций в прошлом Нос пришит к руке: как выглядели пациенты после пластических операций в прошлом

История пластической хирургии

Cosmopolitan
Фундамент водного мира Фундамент водного мира

Обустройство пола в санузле

Идеи Вашего Дома
Отнять и поделить. Почему «красный реванш» — один из вариантов развития событий «после Путина» Отнять и поделить. Почему «красный реванш» — один из вариантов развития событий «после Путина»

Левые настроения в российском обществе усиливаются

СНОБ
Ультраструктурный анализ указал на высокое качество льняной пряжи в Древнем Египте Ультраструктурный анализ указал на высокое качество льняной пряжи в Древнем Египте

Ученые сравнили характеристики древнеегипетского и современного льняного волокна

N+1
Успокоительное без рецепта: 10 способов снять тревожность без таблеток Успокоительное без рецепта: 10 способов снять тревожность без таблеток

Волнуешься, переживаешь, испытываешь стресс? Знакомая история

Cosmopolitan
Почему во рту появляется неприятный запах и как от него избавиться Почему во рту появляется неприятный запах и как от него избавиться

Галитоз, или запах изо рта — не приговор, избавиться от него можно

Популярная механика
Охлажденные донорские легкие предложили подогреть на шесть градусов Охлажденные донорские легкие предложили подогреть на шесть градусов

По такой методике пересадили их пяти пациентам

N+1
Память на лица. Тест-драйв нового Subaru Outback Память на лица. Тест-драйв нового Subaru Outback

Что японский кроссовер прячет под обманчиво консервативной внешностью?

РБК
Марс и Венера Марс и Венера

Телеведущая Юлия Барановская вышла в открытый космос в Иордании

Tatler
Комбинирование частот сделало тулиевые атомные часы точнее Комбинирование частот сделало тулиевые атомные часы точнее

Комбинирование снизило чувствительность к электрическим и магнитным полям

N+1
Открыть в приложении