Полосовой фильтр для излучения Вавилова-Черенкова
Галямин С.Н.
1, Климов И.А.
1, Григорьев С.Г.
1, Тюхтин А.В.
11Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия

Email: s.galyamin@spbu.ru
Поступила в редакцию: 13 марта 2025 г.
В окончательной редакции: 7 августа 2025 г.
Принята к печати: 1 сентября 2025 г.
Выставление онлайн: 5 декабря 2025 г.
Исследовано влияние простейшей нелокальной поверхности - тонкопроволочной мелкопериодической одномерной сетки проводников - на характеристики электромагнитного поля, генерируемого заряженным сгустком при движении по оси цилиндрического вакуумного канала в безграничном диэлектрике. Сетка расположена в вакууме на расстоянии порядка периода структуры от границы раздела. Для решения задачи использованы усредненные граничные условия с учетом поправок, описывающих влияние границы раздела на возбуждаемый в плоскости сетки усредненный поверхностный ток. Показано, что в совокупности данная конфигурация работает как полосовой фильтр, позволяя выделять в спектре излучения Вавилова-Черенкова достаточно узкую полосу частот. Ключевые слова: излучение Вавилова-Черенкова, форм-фактор, мелкопериодическая сетка, тонкопроволочная сетка, усредненные граничные условия, полосовой фильтр.
- A.P. Potylitsyn, S.Y. Gogolev, D.V. Karlovets, G.A. Naumenko, Y.A. Popov, M.V. Shevelev, L.G. Sukhikh. Proc. Intern. Particle Accelerator Conf. 07 (2010)
- R. Kieffer, L. Bartnik, M. Bergamaschi, V.V. Bleko, M. Billing, L. Bobb, J. Conway, M. Forster, P. Karataev, A.S. Konkov, R.O. Jones, T. Lefevre, J.S. Markova, S. Mazzoni, Y.P. Fuentes, A.P. Potylitsyn, J. Shanks, S. Wang, Phys. Rev. Lett., 121, 054802 (2018)
- A. Curcio, M. Bergamaschi, R. Corsini, W. Farabolini, D. Gamba, L. Garolfi, R. Kieffer, T. Lefevre, S. Mazzoni, K. Fedorov, J. Gardelle, A. Gilardi, P. Karataev, K. Lekomtsev, T. Pacey, Y. Saveliev, A. Potylitsyn, E. Senes. Phys. Rev. Accel. Beams, 23, 022802 (2020)
- P. Karataev, K. Fedorov, G. Naumenko, K. Popov, A. Potylitsyn, A. Vukolov. Sci. Rep., 10, 20961 (2020)
- T. Takahashi, Y. Shibata, K. Ishi, M. Ikezawa, M. Oyamada, Y. Kondo. Phys. Rev. E, 62, 8606 (2000)
- N. Sei, T. Sakai, K. Hayakawa, T. Tanaka, Y. Hayakawa, K. Nakao, K. Nogami, M. Inagaki. Phys. Lett. A, 379, 2399 (2015)
- N. Sei, T. Takahashi. Sci. Rep., 7, 17440 (2017)
- S.N. Galyamin, A.V. Tyukhtin. Phys. Rev. Lett., 113, 064802 (2014)
- S.N. Galyamin, V.V. Vorobev, A.V. Tyukhtin. Phys. Rev. Accel. Beams, 22, 083001 (2019)
- A.V. Tyukhtin, S.N. Galyamin, V.V. Vorobev. Phys. Rev. A, 99, 023810 (2019)
- A.V. Tyukhtin, S.N. Galyamin, V.V. Vorobev, A.A. Grigoreva. Phys. Rev. A, 102, 053514 (2020)
- A.V. Tyukhtin, S.N. Galyamin, V.V. Vorobev. J. Optical Society of America B, 38, 711 (2021)
- Б.М. Болотовский. УФН, 75, 295 (1961)
- Дж. Джелли. Черенковское излучение и его применения (ИЛ, М., 1960)
- В.Л. Гинзбург, И.М. Франк. ДАН СССР, 56 (7), 699 (1947)
- W. Rotman. IRE Trans. Antennas Propag, 10, 82 (1962)
- J.B. Pendry, A.J. Holden, D.J. Robbins, W.J. Stewart. J. Phys.: Condens. Matter, 10, 4785 (1998)
- A.V. Tyukhtin, E.G. Doil'nitsina. J. Phys. D: Appl. Phys., 44, 265401 (2011)
- V.V. Vorobev, A.V. Tyukhtin. Phys. Rev. Lett., 108, 184801 (2012)
- A.V. Tyukhtin, V.V. Vorobev. J. Opt. Soc. Am. B, 30, 1524 (2013)
- T.A. Morgado, D.E. Fernandes, M.G. Silveirinha. Photonics, 2, 702 (2015)
- A.V. Tyukhtin, V.V. Vorobev. Phys. Rev. E, 89, 013202 (2014)
- В.Г. Веселаго. УФН, 92, 517 (1967)
- T. Koschny, M. Kafesaki, E.N. Economou, C.M. Soukoulis. Phys. Rev. Lett., 93, 107402 (2004)
- J. Lu, T.M. Grzegorczyk, Y. Zhang, J.P. Jr, B.-I. Wu, J.A. Kong, M. Chen. Opt. Express, 11, 723 (2003)
- Ю.О. Аверков. Радиофизика и электроника (Харьков), 10, 248 (2005)
- S.N. Galyamin, A.V. Tyukhtin, A. Kanareykin, P. Schoessow, Phys. Rev. Lett., 103, 194802 (2009)
- A.V. Tyukhtin, V.V. Vorobev, S.N. Galyamin. Phys. Rev. ST Accel. Beams, 17, 122802 (2014)
- V.V. Vorobev, A.V. Tyukhtin, S.N. Galyamin. Rad. Phys. Chem., 133, 91 (2017)
- М.И. Конторович, М.И. Астрахан, В.П. Акимов, Г.А. Ферсман. Электродинамика сетчатых структур (Радио и связь, М., 1987)
- М.И. Конторович. Радиотехника и электроника, 17 (6), 1161 (1972)
- S.B. Glybovski, V.P. Akimov, A.E. Popugaev. IEEE Trans. Antennas Propag., 62, 3348 (2014)
- A.V. Tyukhtin. J. Phys. Conf. Series, 357, 012003 (2012)
- Е.И. Нефедов, А.Н. Сивов. Электродинамика периодических структур (Наука, М., 1977)
- E. Chojnacki, W. Gai, C. Ho, R. Konecny, S. Mtingwa, J. Norem, M. Rosing, P. Schoessow, J. Simpson. J. Appl. Phys., 69, 6257 (1991)
- А.М. Альтмарк, А.Д. Канарейкин, И.Л. Шейнман. Письма в ЖТФ, 29 (20), 58 (2003)
- O. Luukkonen, M.G. Silveirinha, A.B. Yakovlev, C.R. Simovski, I.S. Nefedov, S.A. Tretyakov. IEEE Trans. Microwave Theory Techn., 57, 2692 (2009)
- S. Bankov, K. Klionovski. Waves in Random and Complex Media, 1 (2022)
- D. Vabichevich, A. Belov, A. Sayanskiy. IEEE Antennas and Wireless Propagation Lett., 22, 2808 (2023)
- В.П. Акимов, М.И. Астрахан, Г.И. Поликарпов. Коэффициенты отражения электромагнитных волн от сложных сетчатых структур, параллельных границе раздела сред. Вопросы электромагнитной совместимости и расчета антенн и радиолиний. (Военная академия связи, СПб., 1991), с. 101-110
- В.П. Акимов. Электродинамика сетчатых структур (Докт. дисс., СПбГТУ, 1998)
- M. Tabata, I. Adachi, H. Kawai, M. Kubo, T. Sato. Phys. Proc., 37, 642 (2012)
- Б.Г. Коренев. Введение в теорию бесселевых функций (Наука, М., 1971)
- Дж.А. Стрэттон. Теория электромагнетизма (Гос. изд-во технико-теорет. лит-ры, М., 1948)