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

Гравитационное микролинзирование помогло выявить систему из звезды, коричневого карлика и экзопланеты Гравитационное микролинзирование помогло выявить систему из звезды, коричневого карлика и экзопланеты

Микролинзирование помогло обнаружить пару из красного и коричневого карликов

N+1
После отпуска: упражнения для тех, кто хочет быстро прийти в форму После отпуска: упражнения для тех, кто хочет быстро прийти в форму

Комплекс упражнений на все тело, чтобы восстановить форму

Cosmopolitan
Исследование выявило белок, замедляющий старение с помощью регуляции РНК Исследование выявило белок, замедляющий старение с помощью регуляции РНК

Белок PELOTA играет центральную роль в замедлении старения и продлении жизни

ТехИнсайдер
Котики и йога: 8 способов пережить разрыв с точки зрения науки Котики и йога: 8 способов пережить разрыв с точки зрения науки

Советы от ученых, которые помогут склеить разбитое сердце

Cosmopolitan
Зачем закрывать приложения на смартфоне: борьба с цифровыми вампирами Зачем закрывать приложения на смартфоне: борьба с цифровыми вампирами

Вы когда-нибудь замечали, что ваш смартфон внезапно начинает нагреваться?

ТехИнсайдер
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
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
Дэвид Келлерманн Дэвид Келлерманн

Дэвид Келлерманн превратил швейную фабрику Петербурга в крупнейшую фэшн-компанию

Собака.ru
Экс-сотрудница крематория рассказала, что бывает с имплантами при кремации Экс-сотрудница крематория рассказала, что бывает с имплантами при кремации

Что ждёт имплантаты и другие человеческие «запчасти» после смерти их владельцев

Cosmopolitan
Вокруг окна Вокруг окна

Ремонт и отделка оконных откосов

Идеи Вашего Дома
Гротескный рай для раскаявшегося чекиста: «Капитан Волконогов бежал», предположительно, лучший российский фильм года Гротескный рай для раскаявшегося чекиста: «Капитан Волконогов бежал», предположительно, лучший российский фильм года

Драма о том, как капитан НКВД пытается вымолить прощение у одной из своих жертв

Esquire
Полжизни в одной компании. История Саши Шкурко — главы отдела технологий продуктовых систем «Тинькофф» Полжизни в одной компании. История Саши Шкурко — главы отдела технологий продуктовых систем «Тинькофф»

Саша Шкурко проработала в одной компании 19 лет и построила карьеру мечты

СНОБ
А вдруг уволят?.. А вдруг уволят?..

Страх потерять работу может быть cтимулом или помехой в карьере

Лиза
Незнакомая знакомая Турция Незнакомая знакомая Турция

У самой границы с Сирией Турция предстает перед туристами совершенно неожиданной

Здоровье
Восстановить близость Восстановить близость

Как делить постель после измены партнера?

Psychologies
Остров-сад Остров-сад

Нило-Столобенская пустыня

Seasons of life
Из оптически левитирующих частиц предложили сделать гироскоп Из оптически левитирующих частиц предложили сделать гироскоп

Физики изучили поведение левитирующей в оптическом пинцете микрочастицы

N+1
10 неожиданных способов согреться 10 неожиданных способов согреться

Как почувствовать себя теплее до того, как ты сдашься и начнешь варить глинтвейн

Maxim
Отцовская забота – кальмары спариваются с самками и уплывают, но до этого находят “квартиру” для будущих детей Отцовская забота – кальмары спариваются с самками и уплывают, но до этого находят “квартиру” для будущих детей

Самцы кальмаров могут проявлять заботу по отношению к своему потомству

Популярная механика
Авангард с огоньком Авангард с огоньком

Игорь Гулин об успешной попытке по-новому осветить раннесоветскую культуру

Weekend
Смотрите-ка, звезда! Смотрите-ка, звезда!

Певица Лиза Монеточка о своих преподавателях и учебе в школе

Домашний Очаг
Перевал: научный взгляд на загадку гибели группы Дятлова Перевал: научный взгляд на загадку гибели группы Дятлова

С момента гибели туристов из группы Игоря Дятлова прошло больше полувека

Популярная механика
Изолированность угасших ультрадиффузных галактик объяснили их выбросом из скоплений Изолированность угасших ультрадиффузных галактик объяснили их выбросом из скоплений

Астрономы проанализировали формирование ультрадиффузных галактик

N+1
Растениеводство под защитой инноваций Растениеводство под защитой инноваций

На что делают акцент производители агрохимии, разрабатывая новые продукты

Агроинвестор
6 мифов о вине, в которые давно пора перестать верить! 6 мифов о вине, в которые давно пора перестать верить!

Дегустаторы разбираются в вине? Чушь! Красное — только к мясу? Враки!

Maxim
Юность сенсея Юность сенсея

Как Marvel осваивает боевые искусства

Weekend
Ток-шоу Ток-шоу

Для чего нужна микротоковая терапия, какие проблемы она решает?

Grazia
Удивительные сексуальные нравы Галантного века во Франции Удивительные сексуальные нравы Галантного века во Франции

Версальский двор — это главные затейники науки любви XVIII века

Maxim
Как отмыть духовку до блеска: простые домашние способы Как отмыть духовку до блеска: простые домашние способы

Как помыть духовку в домашних условиях

VOICE
Пышная свадьба и генетика: 10 факторов, увеличивающих вероятность развода Пышная свадьба и генетика: 10 факторов, увеличивающих вероятность развода

Какие факторы увеличивают риск того, что брак не продержится долго

Cosmopolitan
Открыть в приложении