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

«Издательский проект Петра Первого: Илья Копиевский и новые русские книги» «Издательский проект Петра Первого: Илья Копиевский и новые русские книги»

Как был устроен перенос научно-технических знаний на русский язык

N+1
Она вам не Маля: как балерина Матильда Кшесинская изменила судьбу всей России Она вам не Маля: как балерина Матильда Кшесинская изменила судьбу всей России

Кто такая Матильда Кшесинская?

Cosmopolitan
Шимпанзе используют «деревянный телеграф» для удаленного общения Шимпанзе используют «деревянный телеграф» для удаленного общения

Ученые знают, что шимпанзе барабанят по деревьям, но только сейчас поняли, зачем

ТехИнсайдер
Нейросеть определила особенности походки у животных с болезнью Паркинсона Нейросеть определила особенности походки у животных с болезнью Паркинсона

ИИ определил общие двигательные черты болезни Паркинсона у человека и мыши

N+1
Как Пеппи Длинныйчулок стала символом свободы и изменила жизни миллионов девочек Как Пеппи Длинныйчулок стала символом свободы и изменила жизни миллионов девочек

Как Астрид Линдгрен стала борцом за права детей и причем тут Пеппи Длинныйчулок?

Forbes
Как перестать быть вежливым и полюбить безумное порно Как перестать быть вежливым и полюбить безумное порно

О реконструкции непристойности в фильме Раду Жуде «Безумное кино для взрослых»

Weekend
История одной фотографии: один, который не зиговал История одной фотографии: один, который не зиговал

Один в толпе воин! Он сражался за любовь

Maxim
Кто зарабатывает на лесных пожарах с помощью вертолетов, спутников и роботов Кто зарабатывает на лесных пожарах с помощью вертолетов, спутников и роботов

Кто помогает тушить пожары и предотвращать их, и почему в России это невозможно?

Forbes
Техосмотр-2022: водителям объяснили, что их ждет (проходить будут все) Техосмотр-2022: водителям объяснили, что их ждет (проходить будут все)

Из 82 параметров в диагностической карте техосмотра останется 59

РБК
Модный конский хвост: 20 вариаций классической прически Модный конский хвост: 20 вариаций классической прически

Если тебе удобнее ходить с волосами, собранными в хвост, вот несколько вариантов

VOICE
Ход слоном: история одного подарка Ход слоном: история одного подарка

Однажды Харун ар-Рашид подарил Карлу Великому огромного элефанта

Вокруг света
Alizade – о фристайле, независимости и пристальном внимании Alizade – о фристайле, независимости и пристальном внимании

Alizade о том, как она научилась фристайлить

GQ
Подвижные магнитные квазимонополи предложили искать при комнатной температуре Подвижные магнитные квазимонополи предложили искать при комнатной температуре

Открыта среда, в которой возможно распространение магнитных квазимонополей

N+1
6 способов улучшить здоровье зубов без процедур и затрат – советует стоматолог 6 способов улучшить здоровье зубов без процедур и затрат – советует стоматолог

Можно ли что-то делать, чтобы реже ходить лечить зубы?

Cosmopolitan
Учить, чтобы заработать: зачем бизнес вкладывается в образование Учить, чтобы заработать: зачем бизнес вкладывается в образование

Инвестиции в образование решают кадровую проблему и повышают капитализацию

Forbes
Удивительное рядом Удивительное рядом

Старая миланская квартира со сменой декораций и настроений

AD
Конкуренты окрошки: 5 холодных супов из Азии, Америки и Африки Конкуренты окрошки: 5 холодных супов из Азии, Америки и Африки

Холодные супы в жаркое время года готовят в Индии, Корее, США и других странах

Вокруг света

Воспоминания о пережитом в Беслане

Cosmopolitan
Мастер спора Мастер спора

Вот бы научиться дискутировать с людьми так, чтобы всё было так, как ты хочешь!

Cosmopolitan
Помогать без вреда для репутации: главные риски социального маркетинга Помогать без вреда для репутации: главные риски социального маркетинга

Как бизнесу работать с социальными проектами?

Forbes
Поддержать женщин, защитить экологию и заработать на криптовалютах: что такое зеленый майнинг Поддержать женщин, защитить экологию и заработать на криптовалютах: что такое зеленый майнинг

Женщины активно осваивают сферу криптовалют

Forbes
Recycle Recycle

Авторы выставки Recycle Group в «Манеже» — о соавторстве с ИИ и новой природе

Собака.ru
Сделано в невесомости: зачем Varda Space строит фабрику органов и лекарств в космосе Сделано в невесомости: зачем Varda Space строит фабрику органов и лекарств в космосе

Стартап Varda Space Industries привлек $42 млн, чтобы построить завод в космосе

Forbes
Дворянское гнездо: как был устроен быт во французской провинции времен Людовика XIII Дворянское гнездо: как был устроен быт во французской провинции времен Людовика XIII

Быт во французской провинции времен Людовика XIII

Вокруг света
Geely Atlas Pro. Борьба за идею Geely Atlas Pro. Борьба за идею

Обновлённый кроссовер Geely Atlas, получивший модную приставку Pro

4x4 Club
Сливки общества Сливки общества

Шоурум в современном интерьере с мягкими сливочными тонами и азиатскими нотами

AD
«Безумно тяжело и очень больно»: Алекса пережила замершую беременность «Безумно тяжело и очень больно»: Алекса пережила замершую беременность

Алекса призналась, что потеряла ребенка

Cosmopolitan
Денег нет и не будет? Денег нет и не будет?

Какие ошибки восприятия действительности мешают нам увеличить свой доход

Лиза
Антропологи выявили различия в питании у жертв извержения Везувия Антропологи выявили различия в питании у жертв извержения Везувия

Древние мужчины потребляли больше диетического белка из дорогой морской рыбы

N+1
Планетологи определили цели для дрона на Титане Планетологи определили цели для дрона на Титане

Планетологи определили список целей для дрона, который отправится к Титану

N+1
Открыть в приложении