черенковское излучение

Электромагнитное излучение заряженной частицы в среде

Излучение Черенкова, светящееся в активной зоне усовершенствованного испытательного реактора в Национальной лаборатории Айдахо

Излучение Черенкова ( / tʃ ə ˈ r ɛ ŋ k ɒ f / ^[1] ) (также известное как излучение Черенкова ^[2] ) — это электромагнитное излучение, испускаемое при прохождении заряженной частицы (например, электрона ) через диэлектрическую среду (например, дистиллированную воду ) со скоростью, превышающей фазовую скорость (скорость распространения волнового фронта в среде) света в этой среде. ^[3] Классическим примером излучения Черенкова является характерное голубое свечение подводного ядерного реактора . Его причина аналогична причине звукового удара — резкого звука, слышимого при движении со скоростью, превышающей скорость звука. Явление названо в честь советского физика Павла Черенкова .

История

Излучение названо в честь советского ученого Павла Черенкова, лауреата Нобелевской премии 1958 года , который первым обнаружил его экспериментально под руководством Сергея Вавилова в Институте имени Лебедева в 1934 году. Поэтому его также называют излучением Вавилова–Черенкова . ^[4] Черенков видел слабый голубоватый свет вокруг радиоактивного препарата в воде во время экспериментов. Его докторская диссертация была посвящена люминесценции растворов солей урана, которые возбуждались гамма-лучами, а не менее энергичным видимым светом, как это обычно делается. Он открыл анизотропию излучения и пришел к выводу, что голубоватое свечение не было флуоресцентным явлением.

Теория этого эффекта была позднее разработана в 1937 году ^[5] в рамках специальной теории относительности Эйнштейна коллегами Черенкова Игорем Таммом и Ильей Франком , которые также разделили Нобелевскую премию 1958 года.

Излучение Черенкова как конические волновые фронты было теоретически предсказано английским эрудитом Оливером Хевисайдом в работах, опубликованных между 1888 и 1889 годами ^[6] и Арнольдом Зоммерфельдом в 1904 году ^[7] , но оба были быстро отклонены после ограничения теории относительности сверхсветовых частиц до 1970-х годов. ^[8] Мария Кюри наблюдала бледно-голубой свет в высококонцентрированном растворе радия в 1910 году ^[9] , но не исследовала его источник. В 1926 году французский радиотерапевт Люсьен Малле описал световое излучение радия , облучающего воду, имеющее непрерывный спектр. ^[10]

В 2019 году группа исследователей из онкологического центра имени Норриса Коттона в Дартмуте и Дартмут-Хичкоке обнаружила, что черенковский свет генерируется в стекловидном теле пациентов, проходящих радиотерапию . Свет наблюдался с помощью системы визуализации камеры под названием CDose, которая специально разработана для наблюдения за световым излучением биологических систем. ^{[11] [12]} В течение десятилетий пациенты сообщали о таких явлениях, как «вспышки яркого или синего света» ^[13] при прохождении лучевой терапии рака мозга, но эти эффекты никогда не наблюдались экспериментально. ^[12]

Физическое происхождение

Основы

В то время как скорость света в вакууме является универсальной константой ( c = 299 792 458 м/с ), скорость в материале может быть значительно меньше, так как она воспринимается как замедленная средой. Например, в воде она составляет всего 0,75 ‍ c . Материя может ускоряться до скорости, превышающей эту (хотя все еще меньшей, чем c , скорость света в вакууме) во время ядерных реакций и в ускорителях частиц . Излучение Черенкова возникает, когда заряженная частица, чаще всего электрон , проходит через диэлектрическую (может быть поляризована электрически) среду со скоростью, превышающей скорость света в этой среде.

Излучение Черенкова во время плановой перегрузки топлива и технического обслуживания на втором энергоблоке Арканзасской АЭС (ANO-2)

Эффект можно интуитивно описать следующим образом. Из классической физики известно, что ускоряющиеся заряженные частицы излучают электромагнитные волны, и по принципу Гюйгенса эти волны образуют сферические волновые фронты, которые распространяются с фазовой скоростью этой среды (т. е. скоростью света в этой среде, заданной как , для , показатель преломления ). Когда любая заряженная частица проходит через среду, частицы среды поляризуются вокруг нее в ответ. Заряженная частица возбуждает молекулы в поляризуемой среде, и, возвращаясь в свое основное состояние , молекулы повторно излучают переданную им энергию для достижения возбуждения в виде фотонов. Эти фотоны образуют сферические волновые фронты, которые можно увидеть исходящими от движущейся частицы. Если , то есть скорость заряженной частицы меньше скорости света в среде, то поле поляризации, которое образуется вокруг движущейся частицы, обычно симметрично. Соответствующие излучаемые волновые фронты могут быть сгруппированы, но они не совпадают и не пересекаются, и поэтому нет никаких эффектов интерференции, которые следует учитывать. В обратной ситуации, т. е . , поле поляризации асимметрично вдоль направления движения частицы, так как частицы среды не успевают восстановиться до своих "нормальных" рандомизированных состояний. Это приводит к наложению волновых форм (как в анимации), а конструктивная интерференция приводит к наблюдаемому конусообразному световому сигналу под характерным углом: черенковскому свету. ${\displaystyle c/n}$ ${\displaystyle n}$ ${\displaystyle v_{\text{p}}<c/n}$ ${\displaystyle v_{\text{p}}>c/n}$

Анимация черенковского излучения

Распространенной аналогией является звуковой удар сверхзвукового самолета . Звуковые волны, генерируемые самолетом, движутся со скоростью звука, которая медленнее скорости самолета, и не могут распространяться вперед от самолета, вместо этого образуя конический ударный фронт . Аналогичным образом заряженная частица может генерировать «ударную волну» видимого света, проходя через изолятор.

Скорость, которую необходимо превзойти, — это фазовая скорость света, а не групповая скорость света. Фазовая скорость может быть радикально изменена с помощью периодической среды, и в этом случае можно даже достичь излучения Черенкова без минимальной скорости частиц, явление, известное как эффект Смита-Перселла . В более сложной периодической среде, такой как фотонный кристалл , можно также получить множество других аномальных эффектов Черенкова, таких как излучение в обратном направлении (см. ниже), тогда как обычное излучение Черенкова образует острый угол со скоростью частиц. ^[14]

Излучение Черенкова в радиационной лаборатории Лоуэлла Массачусетского университета

В своей оригинальной работе по теоретическим основам черенковского излучения Тамм и Франк писали: «Это своеобразное излучение, очевидно, не может быть объяснено каким-либо общим механизмом, таким как взаимодействие быстрого электрона с отдельным атомом или как лучистое рассеяние электронов на атомных ядрах. С другой стороны, это явление может быть объяснено как качественно, так и количественно, если принять во внимание тот факт, что электрон, движущийся в среде, действительно излучает свет, даже если он движется равномерно, при условии, что его скорость больше скорости света в среде». ^[15]

Угол излучения

Геометрия излучения Черенкова показана для идеального случая отсутствия дисперсии.

На рисунке по геометрии частица (красная стрелка) движется в среде со скоростью такой, что где — скорость света в вакууме , а — показатель преломления среды. Если среда — вода, то условие — , так как для воды при 20 °C. ${\displaystyle v_{\text{p}}}$ $${\displaystyle {\frac {c}{n}}<v_{\text{p}}<c,}$$ ${\displaystyle c}$ ${\displaystyle n}$ ${\displaystyle 0.75c<v_{\text{p}}<c}$ ${\displaystyle n\approx 1.33}$

Мы определяем соотношение между скоростью частицы и скоростью света как Излучаемые световые волны (обозначенные синими стрелками) распространяются со скоростью $${\displaystyle \beta ={\frac {v_{\text{p}}}{c}}.}$$ $${\displaystyle v_{\text{em}}={\frac {c}{n}}.}$$

Левый угол треугольника представляет местоположение сверхсветовой частицы в некоторый начальный момент ( t = 0 ). Правый угол треугольника представляет местоположение частицы в некоторый более поздний момент времени t. За заданное время t частица проходит расстояние, тогда как испускаемые электромагнитные волны сжимаются, чтобы пройти расстояние $${\displaystyle x_{\text{p}}=v_{\text{p}}t=\beta \,ct}$$ $${\displaystyle x_{\text{em}}=v_{\text{em}}t={\frac {c}{n}}t.}$$

Таким образом, угол излучения приводит к $${\displaystyle \cos \theta ={\frac {1}{n\beta }}}$$

Произвольный угол излучения

Излучение Черенкова может также распространяться в произвольном направлении с использованием надлежащим образом спроектированных одномерных метаматериалов . ^[16] Последний предназначен для введения градиента фазовой задержки вдоль траектории быстро движущейся частицы ( ), обращая или направляя излучение Черенкова под произвольными углами, заданными обобщенным соотношением: ${\displaystyle d\phi /dx}$ $${\displaystyle \cos \theta ={\frac {1}{n\beta }}+{\frac {n}{k_{0}}}\cdot {\frac {d\phi }{dx}}}$$

Обратите внимание, что поскольку это отношение не зависит от времени, можно взять произвольные времена и получить подобные треугольники . Угол остается тем же, что означает, что последующие волны, сгенерированные между начальным временем t = 0 и конечным временем t, будут образовывать подобные треугольники с совпадающими правыми концами, как показано.

Обратный эффект Черенкова

Обратный эффект Черенкова может быть получен с использованием материалов, называемых метаматериалами с отрицательным показателем преломления (материалы с субволновой микроструктурой, которая придает им эффективное «среднее» свойство, сильно отличающееся от свойств их составляющих материалов, в данном случае имеющих отрицательную диэлектрическую проницаемость и отрицательную проницаемость ). Это означает, что когда заряженная частица (обычно электроны) проходит через среду со скоростью, большей, чем фазовая скорость света в этой среде, эта частица испускает хвостовое излучение от своего продвижения через среду, а не перед ней (как в случае обычных материалов с положительными как диэлектрической проницаемостью, так и проницаемостью). ^[17] Можно также получить такое обратное конусное излучение Черенкова в неметаматериальных периодических средах, где периодическая структура находится в том же масштабе, что и длина волны, поэтому ее нельзя рассматривать как эффективно однородный метаматериал. ^[14]

В вакууме

Эффект Черенкова может возникать в вакууме. ^[18] В медленноволновой структуре, например, в лампе бегущей волны (ЛБВ), фазовая скорость уменьшается, и скорость заряженных частиц может превышать фазовую скорость, оставаясь при этом ниже . В такой системе этот эффект может быть выведен из закона сохранения энергии и импульса, где импульс фотона должен быть ( постоянен по фазе ) ^[19], а не из соотношения де Бройля . Этот тип излучения (ИВК) используется для генерации мощных микроволн. ^[20] ${\displaystyle c}$ ${\displaystyle p=\hbar \beta }$ ${\displaystyle \beta }$ ${\displaystyle p=\hbar k}$

Коллектив Черенков

Излучение с теми же свойствами, что и типичное черенковское излучение, может быть создано структурами электрического тока, которые движутся быстрее света. ^[21] Манипулируя профилями плотности в установках для ускорения плазмы , создаются структуры с зарядом до нанокулонов , которые могут двигаться быстрее скорости света и испускать оптические удары под углом Черенкова. Электроны все еще субсветовые, поэтому электроны, составляющие структуру в момент времени t = t _{0 ,} отличаются от электронов в структуре в момент времени t > t ₀ .

Характеристики

Частотный спектр черенковского излучения частицы определяется формулой Франка–Тамма : $${\displaystyle {\frac {d^{2}E}{dx\,d\omega }}={\frac {q^{2}}{4\pi }}\mu (\omega )\omega {\left(1-{\frac {c^{2}}{v^{2}n^{2}(\omega )}}\right)}}$$

Формула Франка-Тамма описывает количество энергии, испускаемой черенковским излучением, на единицу пройденной длины и на частоту . — проницаемость , — показатель преломления материала, через который движется заряженная частица, — электрический заряд частицы, — скорость частицы, — скорость света в вакууме. ${\displaystyle E}$ ${\displaystyle x}$ ${\displaystyle \omega }$ ${\displaystyle \mu (\omega )}$ ${\displaystyle n(\omega )}$ ${\displaystyle q}$ ${\displaystyle v}$ ${\displaystyle c}$

В отличие от спектров флуоресценции или испускания , которые имеют характерные спектральные пики, черенковское излучение непрерывно. В видимом спектре относительная интенсивность на единицу частоты приблизительно пропорциональна частоте. То есть, более высокие частоты (более короткие длины волн ) более интенсивны в черенковском излучении. Вот почему видимое черенковское излучение наблюдается как ярко-голубое. Фактически, большая часть черенковского излучения находится в ультрафиолетовом спектре — только при достаточно ускоренных зарядах оно становится видимым; чувствительность человеческого глаза достигает пика в зеленом цвете и очень низка в фиолетовой части спектра.

Существует частота отсечки, выше которой уравнение больше не может быть удовлетворено. Показатель преломления изменяется с частотой (и, следовательно, с длиной волны) таким образом, что интенсивность не может продолжать увеличиваться при все более коротких длинах волн, даже для очень релятивистских частиц (где v / c близко к 1). На частотах рентгеновского излучения показатель преломления становится меньше 1 (обратите внимание, что в средах фазовая скорость может превышать c без нарушения относительности), и, следовательно, рентгеновское излучение (или излучение с более короткой длиной волны, такое как гамма-лучи ) не будет наблюдаться. Однако рентгеновские лучи могут генерироваться на специальных частотах чуть ниже частот, соответствующих основным электронным переходам в материале, поскольку показатель преломления часто больше 1 чуть ниже резонансной частоты (см. соотношение Крамерса–Кронига и аномальную дисперсию ) . ${\displaystyle \cos \theta =1/(n\beta )}$ ${\displaystyle n}$

Как и в случае звуковых ударов и головных ударных волн, угол конуса ударной волны напрямую связан со скоростью разрушения. Угол Черенкова равен нулю при пороговой скорости испускания черенковского излучения. Угол достигает максимума, когда скорость частицы приближается к скорости света. Следовательно, наблюдаемые углы падения можно использовать для вычисления направления и скорости заряда, создающего черенковское излучение.

Излучение Черенкова может генерироваться в глазу заряженными частицами, попадающими в стекловидное тело , создавая впечатление вспышек ^{[22] [23],} как в визуальных явлениях, связанных с космическими лучами , и, возможно, в некоторых наблюдениях за критическими авариями .

Использует

Обнаружение меченых биомолекул

Излучение Черенкова широко используется для облегчения обнаружения малых количеств и низких концентраций биомолекул . ^[24] Радиоактивные атомы, такие как фосфор-32, легко вводятся в биомолекулы ферментативными и синтетическими способами и впоследствии могут быть легко обнаружены в малых количествах с целью выяснения биологических путей и характеристики взаимодействия биологических молекул, таких как константы сродства и скорости диссоциации.

Медицинская визуализация радиоизотопов и внешняя лучевая терапия

Изображение излучения Черенкова с грудной клетки пациентки, проходящей облучение всей молочной железы с использованием пучка 6 МэВ от линейного ускорителя в радиотерапии.

Совсем недавно черенковский свет использовался для визуализации веществ в организме. ^{[25] [26] [27]} Эти открытия привели к интенсивному интересу вокруг идеи использования этого светового сигнала для количественной оценки и/или обнаружения радиации в организме, как от внутренних источников, таких как инъекционные радиофармпрепараты , так и от внешней лучевой терапии в онкологии. Радиоизотопы, такие как излучатели позитронов 18 F и 13 N или бета -излучатели 32 P или ⁹⁰ Y, имеют измеримую черенковскую эмиссию ^[28] , а изотопы ¹⁸ F и ¹³¹ I были визуализированы у людей для демонстрации диагностической ценности. ^{[29] [30]}

Было показано, что внешняя лучевая терапия вызывает значительное количество черенковского света в обрабатываемой ткани из-за электронных пучков или фотонных пучков с энергией в диапазоне от 6 МВ до 18 МВ. Вторичные электроны, индуцированные этими высокоэнергетическими рентгеновскими лучами, приводят к излучению черенковского света, где обнаруженный сигнал может быть отображен на входной и выходной поверхностях ткани. ^[31] Черенковский свет, излучаемый тканями пациента во время лучевой терапии, представляет собой сигнал очень низкого уровня света, но может быть обнаружен специально разработанными камерами, которые синхронизируют их получение с импульсами линейного ускорителя. ^[32] Возможность видеть этот сигнал показывает форму пучка излучения, падающего на ткань в реальном времени. ^[33]

Ядерные реакторы

Излучение Черенкова в бассейне реактора TRIGA .

Излучение Черенкова используется для обнаружения высокоэнергетических заряженных частиц. В реакторах с открытым бассейном бета-частицы (высокоэнергетические электроны) высвобождаются по мере распада продуктов деления . Свечение продолжается после остановки цепной реакции, тускнея по мере распада более короткоживущих продуктов. Аналогично, излучение Черенкова может характеризовать остаточную радиоактивность отработанных топливных стержней. Это явление используется для проверки наличия отработанного ядерного топлива в бассейнах отработанного топлива в целях ядерной безопасности. ^[34]

Астрофизические эксперименты

Когда высокоэнергетический ( ТэВ ) гамма-фотон или космический луч взаимодействует с атмосферой Земли , он может производить пару электрон- позитрон с огромными скоростями. Излучение Черенкова, испускаемое в атмосфере этими заряженными частицами, используется для определения направления и энергии космического луча или гамма-луча, что используется, например, в технике визуализации атмосферных черенковских лучей ( IACT ) в таких экспериментах, как VERITAS , HESS , MAGIC . Излучение Черенкова, испускаемое в баках с водой этими заряженными частицами, достигающими Земли, используется для той же цели в эксперименте HAWC по обширным атмосферным ливням , обсерватории Пьера Оже и других проектах. Аналогичные методы используются в очень больших детекторах нейтрино , таких как Super-Kamiokande , нейтринной обсерватории Садбери (SNO) и IceCube . В прошлом работали и другие проекты, применявшие схожие технологии, например, STACEE — бывшая солнечная башня, переоборудованная для работы в качестве черенковской обсерватории без получения изображений, расположенная в Нью-Мексико .

Астрофизические обсерватории, использующие черенковский метод измерения атмосферных ливней, играют ключевую роль в определении свойств астрономических объектов, испускающих гамма-лучи очень высокой энергии, таких как остатки сверхновых и блазары .

Эксперименты по физике элементарных частиц

Излучение Черенкова обычно используется в экспериментальной физике частиц для идентификации частиц. Можно измерить (или наложить ограничения) скорость электрически заряженной элементарной частицы по свойствам черенковского света, который она испускает в определенной среде. Если импульс частицы измеряется независимо, можно вычислить массу частицы по ее импульсу и скорости (см. four-impulsum ), и, следовательно, идентифицировать частицу.

Простейшим типом устройства для идентификации частиц, основанного на технике черенковского излучения, является пороговый счетчик, который отвечает на вопрос, ниже или выше ли скорость заряженной частицы определенного значения ( , где — скорость света , а — показатель преломления среды), проверяя, излучает ли эта частица черенковский свет в определенной среде. Зная импульс частицы, можно отделить частицы легче определенного порога от тех, которые тяжелее порога. ${\displaystyle v_{0}=c/n}$ ${\displaystyle c}$ ${\displaystyle n}$

Самым передовым типом детектора является RICH, или кольцевой черенковский детектор , разработанный в 1980-х годах. В RICH-детекторе конус черенковского света создается, когда высокоскоростная заряженная частица пересекает подходящую среду, часто называемую радиатором. Этот световой конус обнаруживается на позиционно-чувствительном плоском фотонном детекторе, который позволяет реконструировать кольцо или диск, радиус которого является мерой угла излучения Черенкова. Используются как фокусирующие, так и фокусирующие детекторы с близостью. В фокусирующем RICH-детекторе фотоны собираются сферическим зеркалом и фокусируются на фотонный детектор, расположенный в фокальной плоскости. Результатом является круг с радиусом, независимым от точки излучения вдоль трека частицы. Эта схема подходит для излучателей с низким показателем преломления, т. е. газов, из-за большей длины радиатора, необходимой для создания достаточного количества фотонов. В более компактной конструкции с фокусировкой на расстоянии тонкий объем радиатора испускает конус черенковского света, который проходит небольшое расстояние — зазор близости — и обнаруживается на плоскости детектора фотонов. Изображение представляет собой кольцо света, радиус которого определяется углом излучения Черенкова и зазором близости. Толщина кольца определяется толщиной радиатора. Примером детектора RICH с зазором близости является детектор идентификации частиц с высоким импульсом (HMPID), ^[35] детектор, который в настоящее время строится для ALICE ( A Large Ion Collider Experiment ), одного из шести экспериментов на LHC ( Large Hadron Collider ) в ЦЕРНе .

Смотрите также

• Излучение Аскарьяна , подобное излучению, создаваемому быстрыми незаряженными частицами.
• Синий шум
• Тормозное излучение , излучение, возникающее при торможении заряженных частиц другими заряженными частицами.
• Быстрее света , о предполагаемом распространении информации или материи быстрее скорости света.
• Формула Франка-Тамма , дающая спектр черенковского излучения
• Световое эхо
• Список источников света
• Состояние отсутствия излучения
• Радиолюминесценция
• Тахион
• Переходное излучение

Цитаты

1. "Черенков". Dictionary.com Unabridged (Online). nd . Получено 26 мая 2020 .
2. "Cerenkov – Поиск | ScienceDirect.com". Science Direct . Архивировано из оригинала 2024-01-22 . Получено 2024-01-22 .
3. Джексон, Джон Дэвид (1999). Классическая электродинамика (3-е изд.). Нью-Йорк: Wiley. С. 637–638. ISBN 0-471-30932-X.
4. Черенков, П.А. (1934). «Видимое выделение чистых жидкостей под действием γ-излучения». Доклады Академии наук СССР . 2 : 451.Перепечатано в Избранных статьях советских физиков, Усп. Физ. Наук 93 (1967) 385. В сборнике: Павел Алексеевич Черенков: Человек и открытие под редакцией А. Н. Горбунова и Е. П. Черенковой, М., Наука , 1999, с. 149–153. (ссылка. Архивировано 22 октября 2007 г., в Wayback Machine )
5. "Нобелевская премия по физике 1958 года". NobelPrize.org . Получено 2021-05-06 .
6. Nahin, PJ (1988). Оливер Хевисайд: Жизнь, работа и времена электрического гения викторианской эпохи. JHU Press. С. 125–126. ISBN 978-0-8018-6909-9.
7. L'Annunziata, Michael F. (2016). Радиоактивность: Введение и история, от кванта до кварков. Elsevier. С. 547–548. ISBN 978-0-444-63489-4.
8. Нахин, Пол Дж. (2018). «Оливер Хевисайд: случайный путешественник во времени». Философские труды Королевского общества A: Математические, физические и инженерные науки . 376 (2134). Королевское общество : 20170448. Bibcode : 2018RSPTA.37670448N. doi : 10.1098/rsta.2017.0448 . ISSN  1471-2962. PMID  30373938. S2CID  53111930.
9. Сенгупта, П. (2000). Классическая электродинамика (1-е изд.). Нью-Дели: New Age International. стр. 189. ISBN 978-81-224-1249-9. OCLC  233979329.
10. Марге, Серж (2017). Физика ядерных реакторов. Springer. стр. 191. ISBN 978-3-319-59559-7.
11. «Впервые ученые зафиксировали вспышки света из человеческого глаза во время радиотерапии». EurekaAlert! . Американская ассоциация содействия развитию науки (AAAS). 7 января 2020 г. . Получено 1 октября 2020 г. .
12. Tendler, Irwin I.; Hartford, Alan; Jermyn, Michael; Pogue, Brian W. (25 октября 2019 г.). «Экспериментально наблюдаемая генерация черенковского света в глазу во время лучевой терапии». International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics . 106 (2): 422–429. doi :10.1016/j.ijrobp.2019.10.031. PMC 7161418 . PMID  31669563 . Получено 1 октября 2020 г. . 
13. Blumenthal, Deborah T.; Corn, Benjamin W.; Shtraus, Natan (август 2015 г.). «Вспышки световой лучевой терапии мозга». Радиотерапия и онкология . 116 (2): 331–333. doi :10.1016/j.radonc.2015.07.034. PMID  26253952. Получено 1 октября 2020 г.
14. Luo, C.; Ibanescu, M.; Johnson, SG; Joannopoulos, JD (2003). "Излучение Черенкова в фотонных кристаллах" (PDF) . Science . 299 (5605): 368–71. Bibcode :2003Sci...299..368L. CiteSeerX 10.1.1.540.8969 . doi :10.1126/science.1079549. PMID  12532010. S2CID  16382089. 
15. Тамм, И.Е.; Франк, И.М. (1937), "Когерентное излучение быстрых электронов в среде", Докл. АН СССР , 14 : 107
16. Genevet, P.; Wintz, D.; Ambrosio, A.; She, A.; Blanchard, R.; Capasso, F. (2015). «Управляемое управление следами черенковских поверхностных плазмонов с помощью одномерного метаматериала». Nature Nanotechnology . 10 (9): 804–809. Bibcode : 2015NatNa..10..804G. doi : 10.1038/nnano.2015.137. PMID  26149237. S2CID  18907930.
17. Шеве, П. Ф.; Стайн, Б. (24 марта 2004 г.). «Topsy turvy: The first true "lefthanded" material». Американский институт физики . Архивировано из оригинала 2009-01-31 . Получено 1 декабря 2008 г.
18. Маклеод, Александр Дж.; Нобл, Адам; Ярошинский, Дино А. (2019). «Черенковское излучение из квантового вакуума». Physical Review Letters . 122 (16): 161601. arXiv : 1810.05027 . Bibcode : 2019PhRvL.122p1601M. doi : 10.1103/PhysRevLett.122.161601. PMID  31075012. S2CID  84845048.
19. Ван, Чжун-Юэ (2016). «Обобщенное уравнение импульса квантовой механики». Оптическая и квантовая электроника . 48 (2): 107. Bibcode :2016OQEle..48..107W. doi :10.1007/s11082-015-0261-8. S2CID  124732329.
20. Бугаев, ИП; Канавец, В.И.; Климов А.И.; Кошелев В.И.; Черепенин, В.А. (1983). «Релятивистский многоволновой черенковский генератор». Советские письма по технической физике . 9 : 1385–1389. Бибкод :1983ПЖТФ...9.1385Б.
21. Малака, Бернардо; Пардаль, Мигель; Рэмси, Диллон; Пирс, Джейкоб Р.; Вейхман, Кале; Андрияш ​​Игорь А.; Мори, Уоррен Б.; Паластро, Джон П.; Фонсека, Рикардо; Виейра, Хорхе (2023). «Когерентность и сверхизлучение плазменного ускорителя квазичастиц». Природная фотоника . 18 :39–45. arXiv : 2301.11082 . doi : 10.1038/s41566-023-01311-z. S2CID  256274794 . Проверено 28 октября 2023 г.
22. Тендлер, Ирвин И.; Хартфорд, Алан; Джермин, Майкл; ЛаРошель, Итан; Као, Сюй; Борза, Виктор; Александр, Дэниел; Бруза, Петр; Хупес, Джек; Муди, Карен; Марр, Брайан П.; Уильямс, Бенджамин Б.; Пог, Брайан У.; Гладстоун, Дэвид Дж.; Джарвис, Лесли А. (2020). «Экспериментально наблюдаемая генерация черенковского света в глазу во время лучевой терапии». Международный журнал радиационной онкологии, биологии, физики . 106 (2): 422–429. doi :10.1016/j.ijrobp.2019.10.031. ISSN  0360-3016. PMC 7161418. PMID 31669563  . 
23. Болотовский, Б. М. (2009). «Излучение Вавилова – Черенкова: его открытие и применение». Успехи физических наук . 52 (11): 1099–1110. Bibcode :2009PhyU...52.1099B. doi :10.3367/UFNe.0179.200911c.1161. S2CID  122316009.
24. Лю, Х.; Чжан, Х.; Син, Б.; Хан, П.; Гамбхир, С.С.; Ченг, З. (21 мая 2010 г.). «Квантовые точки, возбуждаемые радиационной люминесценцией, для мультиплексированной оптической визуализации in vivo». Small . 6 (10): 1087–91. doi :10.1002/smll.200902408. PMID  20473988.
25. Лю, Хунгуан; Жэнь, Ган; Лю, Шуанлун; Чжан, Сяофэнь; Чэнь, Люкси; Хань, Пэйчжэнь; Чэн, Чжэнь (2010). «Оптическая визуализация экспрессии репортерного гена с использованием зонда позитронно-эмиссионной томографии». Журнал биомедицинской оптики . 15 (6): 060505–060505–3. Bibcode : 2010JBO....15f0505L. doi : 10.1117/1.3514659. PMC 3003718. PMID  21198146 . 
26. Чжун, Цзянхун; Цинь, Чэнху; Ян, Синь; Чжу, Шупин; Чжан, Син; Тянь, Цзе (2011). «Черенковская люминесцентная томография для визуализации радиофармацевтических препаратов in vivo». Международный журнал биомедицинской визуализации . 2011 : 1–6. doi : 10.1155/2011/641618 . PMC 3124671. PMID  21747821 . 
27. Синофф, CL (1991). «Радикальное облучение рака простаты». Южноафриканский медицинский журнал = Suid-Afrikaanse Tydskrif vir Geneeskunde . 79 (8): 514. ПМИД  2020899.
28. Митчелл, Г. С.; Гилл, Р. К.; Буше, Д. Л.; Ли, К.; Черри, С. Р. (2011). «In vivo Cerenkov luminescence imaging: A new tool for molecular imaging». Philosophical Transactions of the Royal Society of London A . 369 (1955): 4605–19. Bibcode :2011RSPTA.369.4605M. doi :10.1098/rsta.2011.0271. PMC 3263789 . PMID  22006909. 
29. Das, S.; Thorek, DLJ; Grimm, J. (2014). "Cerenkov Imaging". Новые приложения молекулярной визуализации в онкологии . Достижения в исследованиях рака. Том 124. С. 213–34. doi :10.1016/B978-0-12-411638-2.00006-9. ISBN 9780124116382. PMC  4329979 . PMID  25287690.
30. Спинелли, Антонелло Энрико; Фердегини, Марко; Каведон, Карло; Зивелонги, Эмануэле; Каландрино, Риккардо; Фензи, Альберто; Сбарбати, Андреа; Боски, Федерико (2013). «Первая церенкография человека» (PDF) . Журнал биомедицинской оптики . 18 (2): 020502. Бибкод : 2013JBO....18b0502S. дои : 10.1117/1.JBO.18.2.020502 . PMID  23334715. S2CID  3503642.
31. Джарвис, Лесли А.; Чжан, Ронгсяо; Гладстоун, Дэвид Дж.; Цзян, Шудун; Хичкок, Уитни; Фридман, Оскар Д.; Глейзер, Адам К.; Джермин, Майкл; Поуг, Брайан В. (2014). «Видеовизуализация Черенкова позволяет впервые визуализировать лучевую терапию в реальном времени». Международный журнал радиационной онкологии, биологии, физики . 89 (3): 615–622. doi :10.1016/j.ijrobp.2014.01.046. PMID  24685442.
32. Ашраф, MR (14 декабря 2018 г.). «Техническое примечание: временная синхронизация импульсов медицинского линейного ускорителя: детектор рассеянного излучения». Medical Physics . 46 (2): 1044–1048. doi :10.1002/mp.13311. PMC 7122787 . PMID  30488442. 
33. Джарвис, LA (1 апреля 2021 г.). «Первоначальный клинический опыт черенковской визуализации при внешней лучевой терапии выявляет возможности улучшения доставки лечения». Международный журнал радиационной онкологии, биологии, физики . 109 (5): 1627–1637. doi :10.1016/j.ijrobp.2020.11.013. PMC 10544920. PMID  33227443 . 
34. Брэнгер, Э; Виноград, С; Якобссон Свард, С; Янссон, П; Андерссон Сунден, Э (2017). «О производстве черенковского света с помощью облученных ядерных топливных стержней». Журнал приборостроения (представлена ​​рукопись). 12 (6): Т06001. Бибкод : 2017JInst..12.6001B. дои : 10.1088/1748-0221/12/06/T06001. S2CID  125858461.
35. Детектор идентификации частиц с высоким импульсом в ЦЕРНе

Источники

• Ландау, Л. Д.; Лифшиц, Э. М.; Питаевский, Л. П. (1984). Электродинамика сплошных сред . Нью-Йорк: Pergamon Press . ISBN 978-0-08-030275-1.
• Джелли, Дж. В. (1958). Излучение Черенкова и его применение. Лондон: Pergamon Press .
• Смит, С.Дж.; Перселл, Э.М. (1953). «Видимый свет от локализованных поверхностных зарядов, движущихся по решетке». Physical Review . 92 (4): 1069. Bibcode : 1953PhRv...92.1069S. doi : 10.1103/PhysRev.92.1069.

Внешние ссылки

• Запуск ядерного реактора на YouTube
• Запуск ядерного реактора (альтернативная ссылка) на YouTube
• Radović, Andrija (2002). "Cherenkov's Particles as Magnetons" (PDF) . Journal of Theoretics . 4 (4): 1–5. Архивировано из оригинала (PDF) 2016-03-04 . Получено 2015-09-30 .