Способ создания небольшого черенковского детектора для обнаружения частиц высоких энергий нашли ученые из Наньянского технологического университета в Сингапуре. Статья с описанием исследования опубликована 4 января в журнале eLight.

Черенковское излучение — испускание фотонов, вызванное заряженной частицей, движущейся со скоростью, превышающей скорость света в среде — было открыто советским физиком П. А. Черенковым в 1934 году. И с этого момента его широко исследовали и применяли во многих областях науки: от космологии до медицины. В том числе для создания детекторов для обнаружения частиц высоких энергий по направлению излучения фотонов.

Новые области исследования, например, обнаружение частиц на кристалле, требуют создания миниатюрных черенковских детекторов в отличие от уже существующих, которые имеют значительные размеры из-за высокой скороости частиц.

Ученые предложили использовать для миниатюризации таких устройств эффект поверхностного излучения Дьяконова-Черенкова, которое возникает при взаимодействии заряженной частицы с волнами, распространяющимися по поверхности двулучепреломляющего материала.

В своей статье они сообщают, что этот новый тип черенковского излучения очень чувствителен как к скорости, так и к траектории частицы. Так, когда траектория частицы попадает в окрестности определенного направления, наблюдается резкое усиление излучения.

Более того, вблизи черенковского порога такое усиление излучения может быть на порядки выше, чем в традиционных черенковских детекторах. Эти отличные свойства позволяют одновременно определять величину и направление скоростей частиц на компактной платформе, регистрируя траекторию частицы с точностью до 10 миллирад.

Ранее ИА Красная Весна сообщало о впечатляющих успехах Китая в области физики высоких энергий и квантовой физике, а также об амбициозных планах китайской науки, которые были описаны в майской статье газеты South China Morning Post.