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 палеолитическом пещерном святилище впервые нашли голубые краски В палеолитическом пещерном святилище впервые нашли голубые краски

Люди эпохи верхнего палеолита пользовались красками голубых оттенков

N+1
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
CAR-T-терапия поставила на ноги двух пациентов с тяжелой аутоиммунной нейропатией CAR-T-терапия поставила на ноги двух пациентов с тяжелой аутоиммунной нейропатией

Частично обездвиженные заболеванием люди начали ходить с помощью CAR-T-терапии

N+1
Все побежали, и я побежал: почему бег стал так популярен? Все побежали, и я побежал: почему бег стал так популярен?

Почему число бегунов стремительно растет?

Psychologies
Укус осы: правила первой помощи и 8 советов, как его избежать Укус осы: правила первой помощи и 8 советов, как его избежать

Большой угрозы укус осы не представляет, но есть исключения

РБК
Логос и пафос Логос и пафос

«Если на товар можно нанести буквы, то пусть это будет наш логотип»

Robb Report
Гнездо Гнездо

Усадьба Никольское-Черенчицы, родовое гнездо Николая Львова

Seasons of life
Синдром опустевшего гнезда Синдром опустевшего гнезда

Как сблизиться с мужем и вернуть отношениям смысл, когда дети выросли

Лиза
Как одеваются британские модницы: лучшие образы гостей Недели моды в Лондоне Как одеваются британские модницы: лучшие образы гостей Недели моды в Лондоне

Как одеваются самые модные девушки Великобритании?

Cosmopolitan
Стресс налицо Стресс налицо

Хроническая тревожность и эмоциональное выгорание — бич нашего времени

Robb Report
50 — это новые 30? 50 — это новые 30?

Еще недавно в 50 мы готовились к пенсии, а сегодня — в ожидании новой жизни

Psychologies
Почему у птиц нет зубов Почему у птиц нет зубов

Как птицы потеряли зубы

Популярная механика
Предсказанный ранее короткоживущий комплекс обнаружили в ионизированной воде Предсказанный ранее короткоживущий комплекс обнаружили в ионизированной воде

Вода играет ключевую роль в жизни человека, поэтому ее изучают особенно активно

N+1
Колибри испугались запаха муравьев Колибри испугались запаха муравьев

Ранее считалось, что колибри практически не полагаются на обоняние

N+1
Владимир Меньшов. С Верой, надеждой, любовью Владимир Меньшов. С Верой, надеждой, любовью

Вспоминаем Владимира Меньшова

Коллекция. Караван историй
Это точно к чаю? 10 странных десертов со всего мира Это точно к чаю? 10 странных десертов со всего мира

Кто сказал, что десерт непременно должен быть с сахаром?

Вокруг света
Метаанализ заставил медиков усомниться во вреде насыщенных жирных кислот Метаанализ заставил медиков усомниться во вреде насыщенных жирных кислот

Высокие уровни насыщенных жирных кислот связаны с уменьшением риска смерти

N+1
Как понять, что у вас токсичные друзья Как понять, что у вас токсичные друзья

Несколько признаков людей, общения с которыми стоит избегать

Psychologies
Без страха и совести Без страха и совести

Как распознать страховых мошенников

Лиза
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
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
Учат в школе: 9 фактов о подготовке водителей в разных странах мира Учат в школе: 9 фактов о подготовке водителей в разных странах мира

Подготовке водителей в разных странах мира

Вокруг света
Когда в России появилось мороженое? Когда в России появилось мороженое?

Именно в СССР появились всем знакомые виды мороженого

Культура.РФ
Евгений Миронов: «Планка настолько высока, что сейчас сложно понять, куда идти дальше и как развиваться» Евгений Миронов: «Планка настолько высока, что сейчас сложно понять, куда идти дальше и как развиваться»

Худрук и актер Евгений Миронов — как репетировать спектакль по Zoom

Grazia
«У нас дочь и замок в Англии, но мы не женаты»: как относятся к браку в Европе «У нас дочь и замок в Англии, но мы не женаты»: как относятся к браку в Европе

Что в Европе думают о замужестве?

Cosmopolitan
Пророк нового человечества: что думали писатели о Льве Толстом Пророк нового человечества: что думали писатели о Льве Толстом

Высказывания современников Толстого — о писателе, его работе и значении для мира

Esquire
5 решений для активного отдыха на воде, о которых вы могли не знать 5 решений для активного отдыха на воде, о которых вы могли не знать

Поймайте волну на озере, прокатитесь на велосипеде по морю

Популярная механика
Отказать мужу в сексе: почему это нормально Отказать мужу в сексе: почему это нормально

Какие проблемы стоят за нежеланием секса в браке?

Psychologies
Как учится поколение Z? Заменит ли YouTube университеты? Спикеры фестиваля G8 рассуждают о будущем образования Как учится поколение Z? Заменит ли YouTube университеты? Спикеры фестиваля G8 рассуждают о будущем образования

Что происходит с образованием в России прямо сейчас?

Esquire
Ошибки предпринимателей: почему вам не стоит быть, как Илон Маск Ошибки предпринимателей: почему вам не стоит быть, как Илон Маск

С чем сталкивается каждый начинающий предприниматель, после первого успеха

Inc.
Открыть в приложении