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

«Ночные кошмары: Нарушения сна и как мы с ними живем наяву» «Ночные кошмары: Нарушения сна и как мы с ними живем наяву»

Что науке известно о галлюцинациях, связанных со сном

N+1
Дом, в котором... Дом, в котором...

«Белая школа» — выставка Кати Рожковой на Полотняном заводе в усадьбе Щепочкина

Seasons of life
Первоначально Юпитер был в 2 раза больше, чем сегодня Первоначально Юпитер был в 2 раза больше, чем сегодня

Магнитное поле юного Юпитера было в 50 раз больше, чем сейчас

ТехИнсайдер
Назло зловредам: топ-7 лучших бесплатных антивирусов для Windows Назло зловредам: топ-7 лучших бесплатных антивирусов для Windows

Семь лучших бесплатных антивирусов, которые помогут защитить ваш компьютер

CHIP
Почему нам хочется есть: как нейрофизиология объясняет переедание и импульсивные перекусы Почему нам хочется есть: как нейрофизиология объясняет переедание и импульсивные перекусы

Каков ключ к решению проблемы переедания и импульсивных перекусов?

ТехИнсайдер
Maruv: «Я должна нравиться себе в зеркале» Maruv: «Я должна нравиться себе в зеркале»

Maruv — о стрип-дэнсе, упрямстве и любви к шелковым халатам

Cosmopolitan
Море, солнце... и скульптура Море, солнце... и скульптура

Менорка — тайная жемчужина Испании

Robb Report
«Раньше было лучше»: картина Вермеера после реставрации вызвала споры в Сети «Раньше было лучше»: картина Вермеера после реставрации вызвала споры в Сети

Почему реставрации не всегда приходятся по вкусу ценителям искусства

Psychologies
Отношения в семье по дате рождения: можно ли «починить» брак Отношения в семье по дате рождения: можно ли «починить» брак

Как дата рождения влияет на семейные отношения?

Cosmopolitan
5 «секретных» фраз, которые действуют на девушек лучше афродизиаков 5 «секретных» фраз, которые действуют на девушек лучше афродизиаков

Делимся с тобой сакральными знаниями о девушках

Playboy
Отказать мужу в сексе: почему это нормально Отказать мужу в сексе: почему это нормально

Какие проблемы стоят за нежеланием секса в браке?

Psychologies
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
Если это удобно Если это удобно

Комфортная мода победила. Надолго ли?

Cosmopolitan
Почему все ненавидят знак зодиака Весы: 5 веских причин Почему все ненавидят знак зодиака Весы: 5 веских причин

Поговорим о Весах, точнее, об их самых раздражающих чертах характера и привычках

Cosmopolitan
Взгляд вверх Взгляд вверх

Красочные покрытия придают поверхности потолка эстетичный облик

Идеи Вашего Дома
О чем болит наше тело: 7 важных сигналов О чем болит наше тело: 7 важных сигналов

Как распознать психосоматические сигналы нашего тела?

Psychologies
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
Тихие омуты Тихие омуты

Инновации в унитазах: чем подкупает вариант с инсталляцией

Идеи Вашего Дома
Хвостик на контроле. Скандалы из-за «внешнего вида» школьников напоминают взрослым о базовых свободах Хвостик на контроле. Скандалы из-за «внешнего вида» школьников напоминают взрослым о базовых свободах

Школьные скандалы из-за «внешнего вида учащихся» стали нормой для начала осени

СНОБ
Прощай, Стэнфорд! Незабываемые герои второго плана, которых больше нет с нами Прощай, Стэнфорд! Незабываемые герои второго плана, которых больше нет с нами

Актеры, которые сыграли второстепенные, но очень яркие роли

Cosmopolitan
Гудбай, сайентолог! Как Кидман развелась с Крузом и зажила счастливо Гудбай, сайентолог! Как Кидман развелась с Крузом и зажила счастливо

Как развод с Томом Крузом сделал Николь Кидман звездой мирового масштаба?

Cosmopolitan
Отражение времени Отражение времени

Самые травматичные beauty-воспоминаниями – брови ниточкой и татуаж губ

Harper's Bazaar
С кем женщины категории MILF предпочитают заниматься сексом? С кем женщины категории MILF предпочитают заниматься сексом?

Почему «Пум» становится все больше и как мы к этому относимся?

Maxim
Ребенка мне родила подруга: как я стала мамой, несмотря на страх перед родами Ребенка мне родила подруга: как я стала мамой, несмотря на страх перед родами

Наша героиня не захотела доверить роды... своей подруге

Cosmopolitan
Королева Диана Королева Диана

Отрывок из мемуаров легендарного редактора американского Vogue Дианы Вриланд

Vogue
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
Гёттинген на берегах Невы: Бесподобный учитель Пауль Эренфест Гёттинген на берегах Невы: Бесподобный учитель Пауль Эренфест

Кто такой Пауль Эренфест и что он сделал для физики?

Наука и жизнь
Город бомбы Город бомбы

Из истории американского атомограда

Вокруг света
Как купить машину, которая не теряет в цене Как купить машину, которая не теряет в цене

Выбирай автомобиль без глупостей!

Maxim
«Лет ми спик фром май харт»: откуда в языке берется акцент «Лет ми спик фром май харт»: откуда в языке берется акцент

Что такое акцент?

Популярная механика
Открыть в приложении