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

«Кухня Древнего мира» «Кухня Древнего мира»

О сырах, которые в Древнем Риме считались скромной пищей

N+1
Что больнее: удар в пах для мужчин или рожать? Что больнее: удар в пах для мужчин или рожать?

Ученые ответили на самый неразрешимый межполовой вопрос!

Maxim
На Марсе будут расти дома: ученые придумали способ, который решит проблему колонизации На Марсе будут расти дома: ученые придумали способ, который решит проблему колонизации

Как строить из того, что предлагает сам Марс?

Inc.
5 компанейских пород кошек, больше похожих на собак 5 компанейских пород кошек, больше похожих на собак

Оказывается, среди кошек есть настоящие друзья человека

Maxim
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
Польские археологи раскопали в славянском поселении редкую серебряную фигурку Польские археологи раскопали в славянском поселении редкую серебряную фигурку

Польские археологи провели раскопки раннесредневекового славянского поселения

N+1
Что значат славянские имена Что значат славянские имена

Тайны древних славянских имен

Культура.РФ
В корне проблемы В корне проблемы

Самые актуальные вопросы о красоте волос

Лиза
СБПЧ записали музыкальную сказку «Потерянное зеркальце» по произведению художника Павла Пепперштейна. Публикуем текстовый фрагмент СБПЧ записали музыкальную сказку «Потерянное зеркальце» по произведению художника Павла Пепперштейна. Публикуем текстовый фрагмент

Музыкальная сказка «Потерянное зеркальце» по мотивам произведения Пепперштейна

Esquire
Привычка к лучшему Привычка к лучшему

Легендарный парижский гранд-отель, ставший героем фильма Вуди Аллена

GQ
6 неожиданных фактов о Volvo S60 6 неожиданных фактов о Volvo S60

Volvo S60: революционер, рекордсмен, путешественник

Maxim
Как сделать из города машину счастья Как сделать из города машину счастья

Проект «Оправдание утопии»: Томмазо Кампанелла и его La Citta del Sole

Weekend
Шутка провалилась! Как Абрамов, Мирзализаде и другие комики разозлили россиян Шутка провалилась! Как Абрамов, Мирзализаде и другие комики разозлили россиян

Комики, которые прославились не только благодаря шуткам, но и громким скандалам

Cosmopolitan
Feduk — о новом альбоме, синдроме самозванца, праве на отказ и фридайвинге Feduk — о новом альбоме, синдроме самозванца, праве на отказ и фридайвинге

Feduk — о творчестве, «синдроме самозванца» и мировом соглашение с Элджеем

Esquire
Самцы живущих в суровом климате австралийских грызунов отрастили крупные семенники Самцы живущих в суровом климате австралийских грызунов отрастили крупные семенники

Как грызуны выигрывают конкуренцию во время короткого брачного сезона?

N+1
Бельмондо, сын Бельмондо. Кто воспитал великого французского актера Бельмондо, сын Бельмондо. Кто воспитал великого французского актера

Кто был кумиром для самого Жан-Поля Бельмондо

Esquire
Мой ребенок меня бьет Мой ребенок меня бьет

Что лежит в основе физической агрессии маленького ребенка

Лиза
Подросшие дочери ткачиковых воробьев помогли подтвердить гипотезу альтруистической подстраховки Подросшие дочери ткачиковых воробьев помогли подтвердить гипотезу альтруистической подстраховки

Помощники-самки помогают взрослым парам вырастить птенцов в засушливые годы

N+1
Все о «Геликах»: обзор версий Mercedes G-Class с ценами Все о «Геликах»: обзор версий Mercedes G-Class с ценами

Все, что вы хотели знать о ценах на «Гелики»

РБК
Какой кабель подойдет смартфону: помогаем не ошибиться при покупке Какой кабель подойдет смартфону: помогаем не ошибиться при покупке

Смартфон долго заряжается или не подключается к компьютеру?

CHIP
От флоатинга до сапбординга От флоатинга до сапбординга

Самые эффективные способы борьбы со стрессом

Лиза
Нефутбол и прочие игры: фильмы о том, что спорт — женское дело Нефутбол и прочие игры: фильмы о том, что спорт — женское дело

Фильмы, в которых женщины прекрасно играют в футбол, бегают и мечут диски

Cosmopolitan
Тест-драйв БАЗ-6402, тягача ЗРК С-400 «Триумф» Тест-драйв БАЗ-6402, тягача ЗРК С-400 «Триумф»

Как же ракеты попадают на боевую позицию где-нибудь в лесной глуши?

Популярная механика
Ой, я такая внезапная! Как знаки зодиака ведут себя на первом свидании Ой, я такая внезапная! Как знаки зодиака ведут себя на первом свидании

Магический шар рассказывает, как ты ведешь себя на первой встрече с мужчиной

Cosmopolitan
Зачем ЦБ хочет блокировать платежи в адрес криптобирж Зачем ЦБ хочет блокировать платежи в адрес криптобирж

Получится ли у регулятора остановить операции с криптобиржами?

Forbes
7 лучших кинотрилогий 7 лучших кинотрилогий

Франшизы, где вторая и третьи части также хороши, как и первая (а то и лучше)!

Maxim
Новый теропод из Узбекистана оказался верховным хищником своей экосистемы Новый теропод из Узбекистана оказался верховным хищником своей экосистемы

Теропод из Узбекистана мог достигать восьми метров в длину

N+1
Как нами манипулируют. Разбираем распространенные риторические уловки Как нами манипулируют. Разбираем распространенные риторические уловки

Разбираем словесные приемы и неэтичные риторические установки

Inc.
Двое в комнате Двое в комнате

История шедевра Яна Вермеера

Robb Report
Эффект зловещей долины: как распознать дипфейк и не дать себя обмануть Эффект зловещей долины: как распознать дипфейк и не дать себя обмануть

Как не стать жертвой дипфейков и что делать, если вас уже обманули

Forbes
Открыть в приложении