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

В Монголии раскопали принесенных в жертву древних комолых коров или быков В Монголии раскопали принесенных в жертву древних комолых коров или быков

Как обнаружили свидетельства того, что в Монголии разводили безрогих быков

N+1
Слишком свободная женщина Востока: как певица Liraz разозлила иранские спецслужбы Слишком свободная женщина Востока: как певица Liraz разозлила иранские спецслужбы

Как певица Liraz по-шпионски записала альбом с иранскими музыкантами

Forbes
РНК нейрональных предшественников в гиппокампе указала на нейрогенез у взрослых РНК нейрональных предшественников в гиппокампе указала на нейрогенез у взрослых

Как ученые подтвердили нейрогенез у взрослых

N+1
Imagine Джона Леннона как отражение главных идей Конфуция. Отрывок из книги Imagine Джона Леннона как отражение главных идей Конфуция. Отрывок из книги

Чему стоит поучиться у Марка Аврелия, Руссо, Ницше и других мыслителей

СНОБ
Исследование показало, что социальное дистанцирование не защищает от инфекций Исследование показало, что социальное дистанцирование не защищает от инфекций

Социальное дистанцирование не защищает от инфекций. А что защищает?

ТехИнсайдер
Прощай, Стэнфорд! Незабываемые герои второго плана, которых больше нет с нами Прощай, Стэнфорд! Незабываемые герои второго плана, которых больше нет с нами

Актеры, которые сыграли второстепенные, но очень яркие роли

Cosmopolitan
Ян Гэ и Милош Бикович: зарубежные актеры, ставшие звездами российского кино Ян Гэ и Милош Бикович: зарубежные актеры, ставшие звездами российского кино

Кто из иностранных артистов завоевал популярность в России?

Cosmopolitan
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
7 полезных свойств лаврового листа 7 полезных свойств лаврового листа

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

Psychologies
Опасные связи Опасные связи

Реальные последствия виртуальных ошибок

Men’s Health
Чем занимались музыканты АВВА после распада квартета и до сего дня Чем занимались музыканты АВВА после распада квартета и до сего дня

Почти 40 лет музыканты ABBA пребывали в параллельной вселенной

Maxim
Очень тяжелые носители: как Starship изменит облик космонавтики XXI века Очень тяжелые носители: как Starship изменит облик космонавтики XXI века

Как Илон Маск меняет космонавтику XXI века

Популярная механика
Конец фильма: Боузмен, Хьюстон, Ли и другие актеры, не дожившие до премьеры Конец фильма: Боузмен, Хьюстон, Ли и другие актеры, не дожившие до премьеры

Несколько актеров, которые не смогли увидеть результат своих трудов

Cosmopolitan
Дима Зицер: «Будьте на стороне ребенка, даже когда тот не прав» Дима Зицер: «Будьте на стороне ребенка, даже когда тот не прав»

Как помочь детям верить в себя и избежать провалов в воспитании?

Psychologies
Как повысить эмоциональный интеллект у детей — три совета от нейробиологов Как повысить эмоциональный интеллект у детей — три совета от нейробиологов

Как развивать эмоциональный интеллект у детей

Inc.
Колыбель для взрослого Колыбель для взрослого

У каждого бывают моменты, когда хочется, чтобы кто-то заботливый взял за руку

Psychologies
Алла Демидова. Несокрушимая и легендарная. В новом фильме Любови Аркус «Кто тебя победил никто» Алла Демидова. Несокрушимая и легендарная. В новом фильме Любови Аркус «Кто тебя победил никто»

«Кто тебя победил никто» — этого фильма не должно было быть

СНОБ
Залечили своих детей до смерти: самые ужасные случаи синдрома Мюнхгаузена Залечили своих детей до смерти: самые ужасные случаи синдрома Мюнхгаузена

Резонансные случаи делегированного синдрома Мюнхгаузена.

Cosmopolitan
Ледниковый период: 7 проблем со здоровьем, из-за которых ты всё время мерзнешь Ледниковый период: 7 проблем со здоровьем, из-за которых ты всё время мерзнешь

Что делать, если ты все время мерзнешь, и нужно ли идти с этой проблемой к врачу

Cosmopolitan
Раскопки подтвердили существование прибрежной колонии у индейцев Уари Раскопки подтвердили существование прибрежной колонии у индейцев Уари

Археологи обследовали памятник Уака-дель-Лоро в Перу

N+1
«Мне нечего скрывать» «Мне нечего скрывать»

Елизавета Моряк — о кино, цыганских корнях и любви к эротическим триллерам

OK!
Детки в сетке: как стать кибергероем для ребенка и защитить его от онлайн-угроз Детки в сетке: как стать кибергероем для ребенка и защитить его от онлайн-угроз

Как обеспечить ребенку безопасность в Интернете?

Популярная механика
Павел Воля: «Я очень деятельная мартышка» Павел Воля: «Я очень деятельная мартышка»

Павел Воля о чувстве одиночества, музе и алкоголе в жизни поэта

Cosmopolitan
Бумажная волокита Бумажная волокита

Полезные идеи по обмену, сбору и переработке ненужных книг, газет и журналов

Лиза
«Разведенка и истеричка»: почему женщинам дают обидные прозвища? «Разведенка и истеричка»: почему женщинам дают обидные прозвища?

Почему обзывательства и ярлыки преследуют женщин на протяжении всей жизни?

Psychologies

Спорим, мы знаем, что ценнее всего для тебя?

Cosmopolitan
Сколько стоит пить? Сколько стоит пить?

Каким будет место алкоголя в “новой нормальности”?

Men’s Health
Археологи обнаружили в Кремле редкую поливную чашу XV века Археологи обнаружили в Кремле редкую поливную чашу XV века

Археологи нашли в Большом Кремлевском сквере богатую коллекцию артефактов

N+1
Их поменяли полами Их поменяли полами

Татьяна Алешичева о ремейке «Сцен из супружеской жизни»

Weekend
Никто не услышит Никто не услышит

Звукоизолирующие межкомнатные двери

Идеи Вашего Дома
Открыть в приложении