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

Богатую микофлору носа связали с повышенным риском астмы и аллергического ринита Богатую микофлору носа связали с повышенным риском астмы и аллергического ринита

Богатая микофлора носа повышает вероятность развития аллергии и  астмы

N+1
В Марокко нашли древнейшее свидетельство изготовления одежды В Марокко нашли древнейшее свидетельство изготовления одежды

Археологи обнаружили костяные орудия для выделки шкур возрастом 90 тысяч лет

N+1
Облака над сушей уменьшили нисходящее длинноволновое излучение Облака над сушей уменьшили нисходящее длинноволновое излучение

Еще один природный механизм, противостоящий потеплению

N+1
Как в кино: 9 реальных мест для нереальных сцен Как в кино: 9 реальных мест для нереальных сцен

Локации, которые попали в известные фильмы

Вокруг света
Лидерство в коллективе: как завоевать авторитет и доверие в группе? Лидерство в коллективе: как завоевать авторитет и доверие в группе?

Какие лидерские качества стоит развивать, чтобы завоевать доверие в группе

Psychologies
Художник по металлу: как Поль Арзен научил мир видеть прекрасное Художник по металлу: как Поль Арзен научил мир видеть прекрасное

Большинству знатоков автомобилей фамилия Арзен практически ни о чем не говорит

Вокруг света
Аннато, снежные грибы, бакучиол: почему они должны быть в твоей косметике Аннато, снежные грибы, бакучиол: почему они должны быть в твоей косметике

Трендовые компоненты, которые подарят твоей коже и волосам силу и красоту

Cosmopolitan
От «Коралины» до «Американских богов»: лучшие книги Нила Геймана От «Коралины» до «Американских богов»: лучшие книги Нила Геймана

Подборка популярных книг фантаста Нила Геймана

Playboy
Девушки с обложки: культовые актрисы, которые начинали карьеру как модели Девушки с обложки: культовые актрисы, которые начинали карьеру как модели

Некоторые актрисы добились успеха в глянце, а затем начали сниматься в кино

VOICE
В Уфе чиновники торжественно открыли светофор. Вспоминаем и другие чудные открытия В Уфе чиновники торжественно открыли светофор. Вспоминаем и другие чудные открытия

Так, чего доброго, до тотальной газификации дойдет!

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
Иглы, таблетки, операции, развод: как певица похудела на 50 кг ради роли мечты Иглы, таблетки, операции, развод: как певица похудела на 50 кг ради роли мечты

Своей личной историей похудения поделилась певица и актриса Наталья Сидорцова

Cosmopolitan
Археологи описали египетских фаянсовых скарабеев из детских сарматских погребений Археологи описали египетских фаянсовых скарабеев из детских сарматских погребений

Археологи исследовали египетских фаянсовых скарабеев

N+1
Как сельдерей влияет на здоровье: плюсы и минусы Как сельдерей влияет на здоровье: плюсы и минусы

Сельдерей — чем полезен и кому противопоказан?

РБК
Лицо по бартеру: звезды, для которых бесплатная пластика обернулась кошмаром Лицо по бартеру: звезды, для которых бесплатная пластика обернулась кошмаром

Иногда желание селебов сэкономить заканчивается не только тратой денег

Cosmopolitan
5 скандальных премьер, которые позже стали классикой 5 скандальных премьер, которые позже стали классикой

О том, как переживали неудачи Гоголь, Чайковский, Глинка, Чехов и Стравинский

Культура.РФ
Жители Приморья в эпоху палеометалла наладили два маршрута поставок медной руды Жители Приморья в эпоху палеометалла наладили два маршрута поставок медной руды

Археологи исследовали 12 бронзовых артефактов 1100–800 годов до нашей эры

N+1
Ваши отношения с едой Ваши отношения с едой

Как вы обращаетесь с едой и как привести отношения к гармонии?

Домашний Очаг
Откажите себе в удовольствие Откажите себе в удовольствие

Правила вежливого отказа

GQ
Смерть онлайн: самые жуткие убийства российских блогеров Смерть онлайн: самые жуткие убийства российских блогеров

Ужасные смерти блогеров, которые нас потрясли

Cosmopolitan
Вопросы философии Вопросы философии

Продуманные решения и конфликты в новом проекте московского бюро Le atelier

AD
Таша Карлюка: Миры, в которые я улетаю Таша Карлюка: Миры, в которые я улетаю

Интервью с Ташей Карлюковой — о том, что такое литературная эмигрантская жизнь

СНОБ
«Язык не поворачивался назвать ее мамой». Истории сироты и матери, лишенной ребенка «Язык не поворачивался назвать ее мамой». Истории сироты и матери, лишенной ребенка

Почему детям лучше оставаться в родной семье? Реальные истории

СНОБ
Очень тяжелые носители Очень тяжелые носители

Прототипы будущей сверхтяжелой ракеты Starship продолжают испытания

Популярная механика
Бизнесмен. Федор Овчинников Бизнесмен. Федор Овчинников

Федор Овчинников и его путь от микропиццерии в Сыктывкаре до сети «Додо Пицца»

GQ
Страх неизвестности Страх неизвестности

Как решиться на перемены и не пожалеть об этом

Лиза
Сколько приносит глэмпинг под Москвой и как он устроен: пример «Под небом» — его строили с MVP и сразу делали «как надо» Сколько приносит глэмпинг под Москвой и как он устроен: пример «Под небом» — его строили с MVP и сразу делали «как надо»

Что такое глэмпинг и сколько денег он приносит?

VC.RU
Дмитрий Крымов: «Своими словами». Режиссерские экземпляры 9 спектаклей, записанные до того, как они были поставлены Дмитрий Крымов: «Своими словами». Режиссерские экземпляры 9 спектаклей, записанные до того, как они были поставлены

С чего начинается спектакль? Рассказывает Дмитрий Крымов в своей книге

СНОБ
Ненадежные автомобили на вторичке. Антирейтинг экспертов Ненадежные автомобили на вторичке. Антирейтинг экспертов

Какие из актуальных моделей могут доставить проблемы, если купить их с пробегом

РБК
Под копирку: дети звёзд, которые устали слышать, как похожи на родителей Под копирку: дети звёзд, которые устали слышать, как похожи на родителей

Наследницы звездных родителей, которым поднадоело слушать, как они похожи

Cosmopolitan
Открыть в приложении