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

«Путеводитель по Средневековью: Мир глазами ученых, шпионов, купцов и паломников» «Путеводитель по Средневековью: Мир глазами ученых, шпионов, купцов и паломников»

Каково было совершать паломничество на борту галеи

N+1
«Мужа прёт, когда я сплю с другими». Девушка рассказала, как стала сексвайф «Мужа прёт, когда я сплю с другими». Девушка рассказала, как стала сексвайф

Реганн Немецки о том, как она стала сексвайф

Cosmopolitan
Нашу ближайшую соседку галактику Малое Магелланово Облако рвет на части Нашу ближайшую соседку галактику Малое Магелланово Облако рвет на части

Притяжение Большого Магелланова Облака может разрывать Малое Облако на части

ТехИнсайдер
10 всеми любимых советских мультфильмов про школу 10 всеми любимых советских мультфильмов про школу

Вспомни смешные и добрые мультфильмы советского детства!

Maxim
Тест-полоска: как Минздрав помогает регионам лечить пациентов с диабетом Тест-полоска: как Минздрав помогает регионам лечить пациентов с диабетом

Как реализуется федеральная программа «Борьба с сахарным диабетом»

Forbes
«Мир после нас: Как не дать планете погибнуть» «Мир после нас: Как не дать планете погибнуть»

Как обеспечить будущее потомкам, изменив подход к экономическому развитию

N+1
Успокоительное без рецепта: 10 способов снять тревожность без таблеток Успокоительное без рецепта: 10 способов снять тревожность без таблеток

Волнуешься, переживаешь, испытываешь стресс? Знакомая история

Cosmopolitan
«Через не хочу»: необходим ли секс для здоровья? «Через не хочу»: необходим ли секс для здоровья?

Действительно ли секс необходим организму и чем можно его заменить?

Psychologies
Почему у человечества до сих пор нет космического лифта Почему у человечества до сих пор нет космического лифта

Космический лифт мог бы снизить стоимость запуска и обезопасить пассажиров

Популярная механика
Краткая (очень) история секса в российском кино Краткая (очень) история секса в российском кино

Секс в отечественном кино: поворотные моменты и фильмы

РБК
Наслаивание помогло создать рекордную анизотропию теплопроводности Наслаивание помогло создать рекордную анизотропию теплопроводности

Физики изготовили материал с рекордным коэффициентом тепловой анизотропии

N+1
Море, солнце... и скульптура Море, солнце... и скульптура

Менорка — тайная жемчужина Испании

Robb Report
Почему мы «живем» в социальных сетях: 6 причин Почему мы «живем» в социальных сетях: 6 причин

Чего нам не хватает в реальной жизни, что заставляет нас «зависать» в соцсетях?

Psychologies
Могут ли существовать первичные черные дыры размером с атом Могут ли существовать первичные черные дыры размером с атом

Может ли темная материя являться скоплением первичных черных дыр

Популярная механика
Падение астероида назвали причиной разрушения города в долине Иордана 3600 лет назад Падение астероида назвали причиной разрушения города в долине Иордана 3600 лет назад

Археологи обнаружили свидетельства катастрофы на памятнике Телль-эль-Хаммам

N+1
Каникулы по принуждению: что стоит за недельным отпуском для сотрудников Nike Каникулы по принуждению: что стоит за недельным отпуском для сотрудников Nike

Как Nike показал, что психическое здоровье персонала имеет существенное значение

Inc.
8 мифов о волосах, которые давно пора развенчать 8 мифов о волосах, которые давно пора развенчать

Горячая укладка - зло, волосы надо регулярно стричь - слышала? Всё это ерунда

Cosmopolitan
Алла Демидова. Несокрушимая и легендарная. В новом фильме Любови Аркус «Кто тебя победил никто» Алла Демидова. Несокрушимая и легендарная. В новом фильме Любови Аркус «Кто тебя победил никто»

«Кто тебя победил никто» — этого фильма не должно было быть

СНОБ
18 минут в день, чтобы стать успешным 18 минут в день, чтобы стать успешным

Всего 18 минут в день достаточно, чтобы в корне изменить течение жизни

Psychologies
10 неочевидных фильмов про настоящих отморозков 10 неочевидных фильмов про настоящих отморозков

Большинство из этих фильмов вы наверняка не смотрели, но мы горячо рекомендуем

GQ
Ламинария – суперфуд Ламинария – суперфуд

Ламинария – бурая морская водоросль, богатый источник йода и цинка и еще кое-что

Здоровье
Ученые выяснили, как формируются удивительные Ученые выяснили, как формируются удивительные

Ученые наконец-то выяснили, как возникают такие образования, как "дзэн-камни"

Популярная механика
Революция роботов: как происходит роботизация Японии Революция роботов: как происходит роботизация Японии

Роботы-консьержи и роботы-водители, продавцы, уборщики и учителя

Вокруг света
Как отличить настоящее вино от подделки Как отличить настоящее вино от подделки

Как не наткнуться на фейковое вино

GQ
Почему талибы не откажутся от казней? Рассказывает боевик Почему талибы не откажутся от казней? Рассказывает боевик

Талибы возвращаются к одной из самых жестоких тактик прошлого

Maxim
Родина воды Родина воды

В названии Твери слышен плеск

Seasons of life
Коботы вместо роботов: куда нас ведёт Четвёртая промышленная революция Коботы вместо роботов: куда нас ведёт Четвёртая промышленная революция

Автоматизация производства, роботизация — что они означают в реальности?

Inc.
Платье в аренду, ноутбук по подписке: кто зарабатывает на шеринг-экономике Платье в аренду, ноутбук по подписке: кто зарабатывает на шеринг-экономике

Подписка на вещи становится новым способом потребления

Inc.
13 лет рабства: что рассказал о Бритни Спирс новый фильм Netflix 13 лет рабства: что рассказал о Бритни Спирс новый фильм Netflix

«Бритни против Спирса» — фильм для любителей дотошных криминальных процедуралов

РБК
Альфонсы, женатики и скамеры: как распознать обманщика на сайте знакомств Альфонсы, женатики и скамеры: как распознать обманщика на сайте знакомств

Чего стоит опасаться при онлайн-знакомствах

Cosmopolitan
Открыть в приложении