Современная электроника №6/2025

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ 55 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 6 / 2025 Детекторы черенковского излучения RICH [https://hep.hamamatsu.com/ ] Виктор Алексеев 26 июня 2025 года исполняется 130 лет со дня рождения Игоря Евге- ньевича Тамма (1895–1971) – россий- ского физика-теоретика, академика АН СССР, лауреата Нобелевской пре- мии по физике. Игорь Тамм получил широкую мировую известность благодаря сво- им фундаментальным работам, таким, например, как: фотоэффект в метал- лах; особые энергетические уровни электронов вблизи поверхности кри- сталлов; квантовая теория рассеяния света в кристаллах. Спустя четверть века эти работы Тамма легли в основу базовых принципов разработки тран- зисторной техники. В возрасте всего 38 лет Тамм был избран членом-корреспондентом АН СССР по отделению математи- ческих и естественных наук. Игорь Тамм был одним из ведущих раз- работчиков термоядерного оружия СССР. В 1953 году Тамм стал академи- ком АН СССР по отделению физико- математических наук. Среди прочих научных достижений Игоря Тамма особую роль играет соз- дание теории «Черенковского излу- чения» – ЧИ, за что вместе с Ильёй Михайловичем Франком и Павлом Алексеевичем Черенковым получил в 1958 году Нобелевскую премию по физике. В 1934 году аспирант С.И. Вавилова Павел Алексеевич Черенков обнару- жил, что заряженные элементарные частицы, проходя с очень большими скоростями сквозь воду, испускают свет. В 1937 году Илья Франк и Игорь Тамм дали теоретическое объяснение этому эффекту. Игорь Тамм показал, что ЧИ мож- но использовать как своего рода «све- товую подпись» заряженных частиц, движущихся в прозрачной среде, со скоростью, превышающей фазовую скорость распространения света в этой среде. Излучение возникает только при условии v > c / n , где n – показатель пре- ломления среды, v – скорость части- цы, с – скорость света. Таким образом, ЧИ представляет собой яркий пример того, как относительно простое физи- ческое наблюдение при правильной интерпретации может привести к важным открытиям и проложить новые пути для дальнейших иссле- дований. Эффект Черенкова широко исполь- зуется в настоящее время, в первую очередь – в классических приложе- ниях ядерной физики. В нейтринной обсерватории Super-Kamiokande (Япо- ния) для регистрации ЧИ использу- ется резервуар с 50 000 тонн сверх- чистой воды, окружённый 11 000 фотоумножителей. В колоссальной установке IceCube на Южном полю- се в качестве детектирующей среды применяется лёд, в котором на глу- бине до 2,5 км размещены более 5000 ультрабыстрых ФЭУ. Космические лучи сверхвысоких энергий, сталкиваясь с атмосферой Земли, вызывают ливни вторичных частиц, которые, в свою очередь, сти- мулируют вспышки ЧИ в атмосфере. Эти вспышки изучаются с помощью наземных телескопов, например, с помощью американской системы VERITAS. В то же время ЧИ используется в самых передовых проектах ядерной физики. Так, в «Большом адронном коллайдере» (БАК) используют детек- торы RICH (Ring Imaging Cherenkov), которые работают именно по прин- ципам, описанным Таммом. Когда частица проходит через радиатор, воз- никающее ЧИ фокусируется в кольцо на фотодетекторе. Радиус кольца зави- сит от скорости частицы, что позволя- ет различать пионы, каоны и протоны с одинаковым импульсом. Кольце- вые детекторы ЧИ (RICH) играют зна- чительную роль в экспериментах по физике частиц и ядерной физике, обе- спечивая идентификацию частиц. Они работают исключительно хорошо для идентификации адронов, поскольку существует мало других методов, кото- рые могут различать пионы, каоны и протоны в многогигаэлектронвольт- ном диапазоне импульсов. В последние годы появляется всё больше исследований внутренней динамики ЧИ, характеризующейся временны́ми масштабами в субфем- тосекундном диапазоне, которые по-новому раскрывают особенности