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

Переплавка Луны омолодила ее на пару сотен миллионов лет Переплавка Луны омолодила ее на пару сотен миллионов лет

Планетологи заново оценили возраст Луны, теперь он составляет 4,43–4,53 млрд лет

N+1
Ругаем и читаем. На что мы надеемся, открывая очередную книгу Пелевина Transhumanism Inc. Ругаем и читаем. На что мы надеемся, открывая очередную книгу Пелевина Transhumanism Inc.

Бесконечное ожидание «лучшего Пелевина» — это наши надежды и иллюзии 1990-х

СНОБ
Посчитаны риски 175 возможных последствий для здоровья при приеме агонистов ГПП-1 Посчитаны риски 175 возможных последствий для здоровья при приеме агонистов ГПП-1

175 последствий для здоровья при терапии агонистами ГПП-1

N+1
Как похудеть легко? 8 трюков, чтобы снизить аппетит Как похудеть легко? 8 трюков, чтобы снизить аппетит

Как обуздать свой аппетит

9 месяцев
Как психологическое состояние влияет на сексуальную жизнь Как психологическое состояние влияет на сексуальную жизнь

Половая жизнь — это не только физиология, но и сложный эмоциональный процесс

Правила жизни
26 операций на половых губах: женщина ложится под нож снова и снова 26 операций на половых губах: женщина ложится под нож снова и снова

Девушке пришлось перенести 26 операций на половых губах из-за бартолинита

Cosmopolitan
Нейробиолог назвала 6 упражнений, которые помогут повысить психологическую устойчивость Нейробиолог назвала 6 упражнений, которые помогут повысить психологическую устойчивость

Упражнения, которые помогут меньше нервничать и быть увереннее в будущем

Inc.
Мила Сивацкая. Метод проб и ошибок Мила Сивацкая. Метод проб и ошибок

Мила Сивацкая: если бы меня взяли на большую роль "с улицы" — я бы не сыграла

Коллекция. Караван историй
Путь семьи Тоёда Путь семьи Тоёда

Как Toyota дошла до вершины мирового автомобилестроения

Forbes
«Женщина может все». Какой бизнес открывают мамы? «Женщина может все». Какой бизнес открывают мамы?

Всероссийская образовательная программа «Мама-предприниматель»

Cosmopolitan
В яблочко В яблочко

В окрестностях Торжка пастилу варили издавна

Seasons of life
Открытие. Imanbek Открытие. Imanbek

Imanbek вспоминает, как сделал трек за два часа и получил «Грэмми»

GQ
Сиа, Бен Аффлек, Майли Сайрус: кто признал алкоголизм и смог завязать Сиа, Бен Аффлек, Майли Сайрус: кто признал алкоголизм и смог завязать

Кто из знаменитостей отказался от разрушительной привычки

РБК
Как стресс и волнения сказываются на состоянии кожи Как стресс и волнения сказываются на состоянии кожи

Раздражения, шелушения, краснота — почему количество жалоб на кожу возросло

Psychologies
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 токсичных установок, мешающих нам заниматься творчеством 5 токсичных установок, мешающих нам заниматься творчеством

У многих из нас есть творческие барьеры, через которые пора перешагнуть

GQ
Готовимся к свадьбе! Какие бьюти-процедуры можно и нельзя делать невестам Готовимся к свадьбе! Какие бьюти-процедуры можно и нельзя делать невестам

Очаровательная невеста — это не только идеальный макияж и платье мечты

Cosmopolitan
8 самых французских фактов о фильме «Амели» 8 самых французских фактов о фильме «Амели»

Почему все так любят «Амели»?

Maxim
Дэвид Келлерманн Дэвид Келлерманн

Дэвид Келлерманн превратил швейную фабрику Петербурга в крупнейшую фэшн-компанию

Собака.ru
Ток-шоу Ток-шоу

Для чего нужна микротоковая терапия, какие проблемы она решает?

Grazia
Как отметить годовщину свадьбы, чтобы она запомнилась: 11 нескучных идей Как отметить годовщину свадьбы, чтобы она запомнилась: 11 нескучных идей

Чем можно заняться вместе с возлюбленной в годовщину ваших отношений

Playboy
Упражнения для боков и живота: моделируем силуэт Упражнения для боков и живота: моделируем силуэт

Несколько эффективных упражнений для похудения боков и живота

VOICE
От флоатинга до сапбординга От флоатинга до сапбординга

Самые эффективные способы борьбы со стрессом

Лиза
5 секретов красоты японок, которые позволят тебе выглядеть моложе 5 секретов красоты японок, которые позволят тебе выглядеть моложе

Выглядеть моложе своего возраста — одна из особенностей азиатской красоты

VOICE
Галстук с ослами: на что намекает одежда Байдена и лидеров других стран Галстук с ослами: на что намекает одежда Байдена и лидеров других стран

Вещи политиков и глава государств с тайными смыслами

РБК
Только твое дело Только твое дело

Самозанятость: плюсы и минусы

Cosmopolitan
Абьюз 80 уровня: девушка оказалась в инвалидной коляске из-за ревнивого бывшего Абьюз 80 уровня: девушка оказалась в инвалидной коляске из-за ревнивого бывшего

Парень сбросил девушке на спину бетонную плиту, а затем покончил с собой

Cosmopolitan
7 автомобилей с двигателями от... танков! 7 автомобилей с двигателями от... танков!

Автомобили с танковыми двигателями

Популярная механика
Британский авианосец Queen Elisabeth: королева глобальной политики Британский авианосец Queen Elisabeth: королева глобальной политики

Авианосец Queen Elisabeth — самый большой в британской истории боевой корабль

Популярная механика
Откуда взялись знаменитые короткие мелодии и звуки из заставок Netflix, HBO, Windows, Apple и фильмов Откуда взялись знаменитые короткие мелодии и звуки из заставок Netflix, HBO, Windows, Apple и фильмов

История создания трехсекундного звука бывает интереснее создания песни

Maxim
Открыть в приложении