Российские ученые научились управлять частотой спектральной линии черенковского дифракционного излучения

Ученые Томского политехнического университета провели эксперимент на электронном пучке микротрона ТПУ по исследованию спектра резонансного черенковского дифракционного излучения, получаемого с помощью периодического радиатора.

В нем впервые можно было наблюдать квазимонохроматический спектр излучения в миллиметровом диапазоне длин волн. Результаты исследования не только показали работоспособность метода, но и продемонстрировали возможность регулировать частоту (длину волны) спектральной линии, меняя угол наклона радиатора относительно электронного пучка.

Для механизма дифракционного черенковского излучения подобный эффект ранее не наблюдался. Результаты фундаментальной работы опубликованы в журнале Results in Physics (IF: 4.476, Q1) и могут быть использованы при дальнейшей разработке новых источников монохроматического излучения в терагерцовом диапазоне.

Классическое черенковское излучение обладает широким спектром. Для многих исследований необходим монохроматический спектр, то есть обладающий линией на одной определенной частоте. Ранее ученые ТПУ проводили ряд экспериментов по получению монохроматического спектра методом модулирования электронного пучка, в котором электронный пучок представляет собой периодическую последовательность сгустков.

Существует другой подход в получении монохроматического черенковского излучения. Его отличие от предыдущего в том, что нам не надо использовать модулированные периодические пучки. Для монохроматизации излучения можно использовать периодический радиатор.

Если у нас имеется периодическая структура, на которую падает свет, то отраженный свет под определенным углом будет монохроматическим. Этот эффект оптической дифракционной решетки был обнаружен два века назад.

Если на такую же структуру падает не свет, а релятивистский электронный пучок, то кулоновское поле пучка «отражается» от этой решетки по законам, близким к оптическим, и превращается в монохроматическое излучение. При этом длина волны зависит от периода решетки»,

— рассказывает профессор Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Александр Потылицын.

Предложенный метод проще предшествующих, поскольку для его реализации не требуется использовать модулированный электронный пучок.

Для его проверки ученые ТПУ совместно со специалистами Института сильноточной электроники СО РАН произвели моделирование процесса. По его итогам была изготовлена периодическая мишень — радиатор в виде набора призм. Ее характеристики исследовались в лаборатории Королевского колледжа Лондона. На пучке электронов микротрона ТПУ проводились измерения для различных углов наклона радиатора. В результате ученые показали, что в полученном спектре излучения наблюдается квазимонохроматическая линия, частота которой совпадает с данными моделирования. Эксперимент также показал, что ученые могут регулировать частоту линии в широких пределах, изменяя угол наклона радиатора относительно электронного пучка.

Угол черенковского излучения определяется энергией электронов и показателей преломления радиатора. Если длина волны излучения соизмерима с толщиной радиатора, то черенковский угол лежит в некоторых пределах.

Для периодического радиатора, выбирая угол наблюдения в указанных пределах, в эксперименте наблюдали монохроматическую линию черенковского излучения. Подобные экспериментальные исследования раньше не проводились»,

— поясняет Александр Потылицын.

Авторы статьи подчеркивают, что исследование носит фундаментальный характер, а результаты эксперимента могут быть использованы для генерации интенсивного монохроматического излучения в терагерцовом диапазоне с использованием мощных пучков наносекундных ускорителей.

28.01.2022





Высокие технологии

Не пустой звукНе пустой звук

Управлять физическими предметами на расст...

Найден способ генерировать магнитные поля в диэлектриках без увеличения преломленияНайден способ генерировать магнитные поля в диэле...

Ученые Томского политехнического университета ...

Российские ученые предложили эффективный метод синтеза сверхтвердого борида вольфрамаРоссийские ученые предложили эффективный метод си...

Ученые из Сколтеха и Томского полите...

Российские инженеры сконструировали первый российский 3D-принтер для космосаРоссийские инженеры сконструировали первый россий...

Инженеры Томского политехнического университет...

В России создали аналог импортных навигационных системВ России создали аналог импортных навигационных с...

Аналог импортных навигационных систем разработ...

Химики СПбГУ придумали греющийся термос для проведения реакцийХимики СПбГУ придумали греющийся термос для прове...

Ученые Санкт-Петербургского университета совме...

Эко-робот Umoz обожает влажность и не любит солнечные лучиЭко-робот Umoz обожает влажность и не любит солне...

Разработку необычных роботов-компаньонов продо

Российские ученые разработали высокопрочные материалы из прекерамической бумаги для авиакосмической отраслиРоссийские ученые разработали высокопрочные матер...

Исследователи Томского политехнического универ...

Ученые разработали принципиально новый тип безлинзовых оптических ловушек для «лаборатории на чипе»Ученые разработали принципиально новый тип безлин...

Ученые Томского политехнического университета ...

Российские ученые научились управлять частотой спектральной линии черенковского дифракционного излученияРоссийские ученые научились управлять частотой сп...

Ученые Томского политехнического университета ...

Российские ученые разработали хромовые покрытия для защиты циркониевых элементов ТВСРоссийские ученые разработали хромовые покрытия д...

Ученые Томского политехнического университета ...

Робособака поможет бороться с самозахватом городских территорийРобособака поможет бороться с самозахватом городс...

В распоряжении специалистов Госинспекции по&nb...

На форуме Nobel Vision спрогнозируют технологическое будущее планетыНа форуме Nobel Vision спрогнозируют технологичес...

Форум Nobel Vision. Open Innovations 2.0 пройд...

В Московском Политехе разработали первый отечественный фотополимерный принтер, работающий по технологии LCDВ Московском Политехе разработали первый отечеств...

Устройство можно использовать в стоматоло...

Промышленные роботы приходят в НовосибирскПромышленные роботы приходят в Новосибирск

16 ноября на базе Новосибирского государс...

Разработан «симулятор пальца» для оценки безопасности роботовРазработан «симулятор пальца» для оценки безопасн...

Корпорации разработали технологию оценки безоп...

Разработана целая технология для выявления горьких орешковРазработана целая технология для выявления горьки...

Наверняка каждому хоть раз попадалась мин...

Ученые открыли такие свойства спирта, о которых никто и подумать не могУченые открыли такие свойства спирта, о которых н...

Ученые Сколтеха вместе с коллегами из&nbs...

Химики предложили новый способ нанесения электропроводящего полимера для тонкого контроля качества покрытияХимики предложили новый способ нанесения электроп...

Ученые РХТУ им. Д.И. Менделеева вместе с ...

Прорыв с коллоидными "шахматами" поможет в медицинеПрорыв с коллоидными "шахматами" поможет в медици...

Коллоидные частицы становятся все более з...

Прочнее стали. Этот несгибаемый углепластикПрочнее стали. Этот несгибаемый углепластик

В современном мире в машиностроении, авиа...

Ученые создали человека-паука, бросившего вызов гравитацииУченые создали человека-паука, бросившего вызов г...

Специальные вакуумные присоски уже позвол

Разработан лазер с самой короткой длиной волныРазработан лазер с самой короткой длиной волны

Ученые из Нагойского университета совмест...

Кажется, искусственный интеллект вот-вот получит новый импульсКажется, искусственный интеллект вот-вот получит ...

Ученые из Оксфордского университета вмест...

Новый сплав на основе вольфрама противостоит радиации без поврежденийНовый сплав на основе вольфрама противостоит ради...

Больше всего новинка востребована в среде...

Открыты свойства идеального катализатораОткрыты свойства идеального катализатора

Эффективные и недорогие химические процес...

Особое строение атома серы позволило открыть его новые свойстваОсобое строение атома серы позволило открыть его ...

Исследование позволит использовать его эл...

Роботы наступают на ритейлРоботы наступают на ритейл

Ритейлер Walmart объявил о планах оснасти...

Эксперимент NOvA представил убедительные доказательства осцилляций антинейтриноЭксперимент NOvA представил убедительные доказате...

Уже более трех лет в эксперименте NO...

Китай снова всех удивил, подарив миру особую электроникуКитай снова всех удивил, подарив миру особую элек...

Китайские учёные разработали умное покрытие, к...

Поиск на сайте

Магазин

  
Silicon Power Slim S70 60GB SSD накопитель2990.00 руб.

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?
Мастерские инноваций открылись в Казани на три дняМастерские инноваций открылись в Казани на три дня
Незнание языков – не помеха для успехаНезнание языков – не помеха для успеха
Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?
Инвестиции в инновации: инертность преодоленаИнвестиции в инновации: инертность преодолена
Новости науки в массы следует нести в упрощенном форматеНовости науки в массы следует нести в упрощенном форма
«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в строю«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в стро
В Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр Cisco. На очереди еще одинВ Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр
Британский ученый выяснил, кому реже одобряют кредитБританский ученый выяснил, кому реже одобряют кредит
Исследована галактика с активным формирование звездИсследована галактика с активным формирование звезд
Классическая музыка полезна для новорожденныхКлассическая музыка полезна для новорожденных
Шизофреники непредсказуемы и способны на убийствоШизофреники непредсказуемы и способны на убийство
Щепотка калия позволит лучше сохранять водородЩепотка калия позволит лучше сохранять водород
Солнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на МарсСолнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на
Ученые разгадали тайну снежинкиУченые разгадали тайну снежинки

Новости компаний, релизы

Об изысканиях Института ядерных исследований РАН в области флеш-терапииОб изысканиях Института ядерных исследований РАН в обл
Нюансы ремонта автомобиля по полису обязательного страхования ОСАГОНюансы ремонта автомобиля по полису обязательного стра
Перчатки с подогревом, приложение для поиска переводчиков и другие разработкиПерчатки с подогревом, приложение для поиска переводчи
Химики СПбГУ научились управлять люминесценцией кристалловХимики СПбГУ научились управлять люминесценцией криста
Сделать УЗИ и узнать, что действительно грозитСделать УЗИ и узнать, что действительно грозит