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

Генетики прочитали ДНК последних охотников-собирателей Гималаев Генетики прочитали ДНК последних охотников-собирателей Гималаев

Генетики проанализировали ДНК больше ста представителей группы рауте

N+1
5 героических фактов об истребителе Ла-5 5 героических фактов об истребителе Ла-5

Ла-5: Шедевр или не совсем?

Maxim
Древняя ДНК указала на обмен генами между охотниками-собирателями Северной Африки и Европы Древняя ДНК указала на обмен генами между охотниками-собирателями Северной Африки и Европы

Население Восточного Магриба сохраняло преемственность от охотников-собирателей

N+1
Палеопатологи впервые описали синдром Тричера Коллинза у средневековой женщины Палеопатологи впервые описали синдром Тричера Коллинза у средневековой женщины

Синдромом Тричера Коллинза не мешал женщине быть интегрированной в общество

N+1
От Марса до квантовой физики: 11 книг для любителей научной фантастики От Марса до квантовой физики: 11 книг для любителей научной фантастики

Что ждет человечество в будущем? Фантасты размышляют в своих книгах

Maxim
Колибри испугались запаха муравьев Колибри испугались запаха муравьев

Ранее считалось, что колибри практически не полагаются на обоняние

N+1
Любовь побеждает всё: мужчина женился на любимой женщине после 35 лет разлуки Любовь побеждает всё: мужчина женился на любимой женщине после 35 лет разлуки

История любви, преодолевшая путь длиной почти в четыре десятилетия.

Cosmopolitan
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
Уважение, доверие, честность Уважение, доверие, честность

Шанс на жизнь по собственному сценарию

ПУСК
Леди не шевелится Леди не шевелится

Что мешает девушкам из аристократических семей превратиться в королев инстаграма

Tatler
Врачебная этика vs маркетинг. Как выбрать пластического хирурга и не ошибиться Врачебная этика vs маркетинг. Как выбрать пластического хирурга и не ошибиться

Клиники пластической хирургии живут по законам бизнеса

СНОБ
Создатель музыкального лейбла Анастасия Ивка Создатель музыкального лейбла Анастасия Ивка

Анастасия Ивка рассказывает о том, как в шоу-бизнесе зажигаются новые звезды

ЖАРА Magazine
Теоретики связали движение ядер с когерентностью электронов в молекуле Теоретики связали движение ядер с когерентностью электронов в молекуле

Что происходит с молекулами в аттосекундной абсорбционной спектроскопии

N+1
Голодание: можно ли стать здоровее, отказываясь от еды? Голодание: можно ли стать здоровее, отказываясь от еды?

Современная наука ищет ответ на вопрос: может ли голодание принести пользу

Здоровье
Нейрофизиологи выяснили механизм действия сонаты Моцарта на эпилептиков Нейрофизиологи выяснили механизм действия сонаты Моцарта на эпилептиков

Сонаты Моцарта изменяют активность лобной коры мозга

N+1
Российские археологи обнаружили погребение знатного воина черняховской культуры Российские археологи обнаружили погребение знатного воина черняховской культуры

Российские археологи обнаружили редкую находку черняховской культуры

N+1
Теплое течение Теплое течение

Что побуждает людей не просто помогать другим, а подчинять этому всю свою жизнь?

Лиза
Ускользающие инопланетяне Ускользающие инопланетяне

Новая шкала инопланетных цивилизаций

Популярная механика
Голубика: польза и вред, советы нутрициолога Голубика: польза и вред, советы нутрициолога

Голубика — настоящий суперфуд

РБК
Как выглядят звёздные луки на обычной женщине Как выглядят звёздные луки на обычной женщине

Пышные формы и правда мало что меняют, если наряд подобран правильно

Cosmopolitan
Эти жуткие дырочки: что такое трипофобия и как ее лечить Эти жуткие дырочки: что такое трипофобия и как ее лечить

Почему мы боимся дырок и нужно ли из-за этого переживать

РБК
«Казалось, что я в гробу и в крышку молотками заколачивают гвозди». Как была устроена карательная психиатрия в СССР «Казалось, что я в гробу и в крышку молотками заколачивают гвозди». Как была устроена карательная психиатрия в СССР

Отрывок из книги «Девятый круг. Одиссея диссидента в психиатрическом ГУЛАГе»

СНОБ
У нас всё тихо У нас всё тихо

Как выбрать звукоизолирующую входную дверь

Идеи Вашего Дома
Обманчивая защита окружающей среды: почему хлопковые сумки-шопперы не лучшая альтернатива пластику Обманчивая защита окружающей среды: почему хлопковые сумки-шопперы не лучшая альтернатива пластику

Какую альтернативу пластиковым пакетам, а теперь и шопперам придумывают бренды

VC.RU
6 токсичных фраз, которые можно услышать на работе 6 токсичных фраз, которые можно услышать на работе

Важно сразу распознавать токсичные фразы и учиться не относить их на свой счет

Psychologies
Ава Гарднер: женщина, которая заставила плакать Фрэнка Синатру Ава Гарднер: женщина, которая заставила плакать Фрэнка Синатру

Ава Гарднер — величайшая актриса золотой эпохи Голливуда

Cosmopolitan
Семь видов необычной терапии Семь видов необычной терапии

От электричества до воды и света – эффективные методы физиотерапии

Здоровье
Она вам не Маля: как балерина Матильда Кшесинская изменила судьбу всей России Она вам не Маля: как балерина Матильда Кшесинская изменила судьбу всей России

Кто такая Матильда Кшесинская?

Cosmopolitan
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
Napster, LimeWire и другие: пиратские сервисы из начала 2000-х, которые сделали музыку доступной Napster, LimeWire и другие: пиратские сервисы из начала 2000-х, которые сделали музыку доступной

Какие были популярные пиратские сервисы 2000-х и как они работали

VC.RU
Открыть в приложении