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

«Император Святой Руси» «Император Святой Руси»

Что в XV-XVIII веках означало слово «чин»?

N+1
Бетон из человеческой крови может стать основой марсианских колоний будущего Бетон из человеческой крови может стать основой марсианских колоний будущего

Ученые придумали новый рецепт экономичного «космического бетона»

Популярная механика
Новое исследование развеивает мифы о холестерине в яйцах Новое исследование развеивает мифы о холестерине в яйцах

Как пищевой холестерин и насыщенные жиры влияют на уровень «плохого» холестерина

ТехИнсайдер
Как работает 5G и в каких странах применяют этот стандарт связи Как работает 5G и в каких странах применяют этот стандарт связи

В поисках сетевой истины мы отправились в Дубай — Мекку 5G

РБК
В режиме «не беспокоить»: что такое синдром цифровой усталости, чем он опасен и как с ним бороться В режиме «не беспокоить»: что такое синдром цифровой усталости, чем он опасен и как с ним бороться

Как зумеры столкнулись с выгоранием от бесконечного скроллинга социальных сетей

Правила жизни
Девушка, подающая надежды Девушка, подающая надежды

Елизавета Янковская — о трех грядущих кинопремьерах

Vogue
Невечный покой Невечный покой

Истории людей, переживших клиническую смерть

Psychologies
Азбука здоровья Азбука здоровья

Пять мифов о менструации, которые давно пора забыть

Cosmopolitan
Насколько полезен шиповник: мнение эксперта Насколько полезен шиповник: мнение эксперта

Шиповник — это не только красивые цветы, но и полезные плоды

РБК
Мне нужны твои камбэки? Мне нужны твои камбэки?

Разбираемся, почему на экранах так много сиквелов и ремейков и как с этим жить

Glamour
Как добиться того, о чем вы мечтаете: 4 совета Как добиться того, о чем вы мечтаете: 4 совета

Почему мы не идем к своим целям и что с этим делать?

Psychologies
Будущее на носу Будущее на носу

Репортаж об успехах виртуальной реальности

Maxim
«Тебе нужно к психологу!»: как уговорить близкого обратиться к специалисту «Тебе нужно к психологу!»: как уговорить близкого обратиться к специалисту

Как уговорить близкого человека, чье состояние нас беспокоит, пойти к психологу

Psychologies
Звездная «Дюна» Дени Вильнёва: фильм года или провал? Звездная «Дюна» Дени Вильнёва: фильм года или провал?

Одни возносят «Дюну» до небес, другие ругают, называя ее «Ноланом на минималках»

Cosmopolitan
Не опаснее домашнего: чем реально можно заразиться в общественном туалете Не опаснее домашнего: чем реально можно заразиться в общественном туалете

Нужно ли избегать посещения общественных туалетов?

Cosmopolitan
История особенной любви Эвелины Бледанс и Александра Семина История особенной любви Эвелины Бледанс и Александра Семина

С чего начиналась их история Эвелины Бледанс и Александра Семина

VOICE
«Две трети городского населения могут стать счастливее». Как и почему в России занялись благоустройством набережных «Две трети городского населения могут стать счастливее». Как и почему в России занялись благоустройством набережных

Почему именно набережные сегодня становятся центром притяжения горожан

СНОБ
10 признаков несчастливых отношений 10 признаков несчастливых отношений

Как понять, что в отношениях нужно что-то менять?

Psychologies
«Меня подкосила болезнь папы»: Николай Басков признался, почему не женился «Меня подкосила болезнь папы»: Николай Басков признался, почему не женился

Николай Басков откровенно рассказал о личной жизни и планах на будущее

Cosmopolitan
Что мешает нам проявить свои способности: 5 основных страхов Что мешает нам проявить свои способности: 5 основных страхов

Посещало ли вас ощущение, что вы не на своем месте, а двигаться-то и некуда?

Psychologies
Спасибо, папа Спасибо, папа

С папой в детстве я встречалась редко, хотя номинально он еще жил дома

Seasons of life
Почему работать на одном месте больше трёх лет нормально Почему работать на одном месте больше трёх лет нормально

Причины, по которым абсолютно нормально работать много лет на одном месте

Популярная механика
Секс лечит насморк, а борода нужна для защиты: все лаутераты Шнобелевской премии — 2021 Секс лечит насморк, а борода нужна для защиты: все лаутераты Шнобелевской премии — 2021

Ты мог бы прожить и без этих открытий, но разве это можно назвать жизнью?

Maxim
Обойдемся без истерик: как Агата Кристи наказала первого мужа за измену Обойдемся без истерик: как Агата Кристи наказала первого мужа за измену

Узнав об измене мужа, Агата отомстила ему так, что он надолго запомнил урок

Cosmopolitan
5 stop-действий в браке 5 stop-действий в браке

Как, желая укрепить брак, случайно не свернуть не туда?

Лиза
Как купить машину, которая не теряет в цене Как купить машину, которая не теряет в цене

Выбирай автомобиль без глупостей!

Maxim
Квантовая теория против гравитации: неужели они в самом деле так отличаются? Квантовая теория против гравитации: неужели они в самом деле так отличаются?

Как примирить два противоречивых столпа современной физики?

Популярная механика
Я хочу стать веб-дизайнером — что делать Я хочу стать веб-дизайнером — что делать

Кто такой веб-дизайнер и как им стать?

Популярная механика
Без единого изъяна Без единого изъяна

Установка натяжного потолка

Идеи Вашего Дома
Лишения с рождения: что запрещено есть королевским детям Лишения с рождения: что запрещено есть королевским детям

Что и как едят королевские дети?

Cosmopolitan
Открыть в приложении