WikiEdge:ArXiv速递/2025-04-01

摘要

• 原文标题：Joint gravity survey using an absolute atom gravimeter and relative gravimeters
• 中文标题：联合使用原子绝对重力仪与相对重力仪的重力测量
• 发布日期：2025-04-01 09:46:04+00:00
• 作者：Li Chen-yang, Xu Ru-gang, Chen Xi, Sun Hong-bo, Li Su-peng, Luo Yu, Huang Ming-qi, Di Xue-feng, Li Zhao-long, Xiao Wei-peng, Liang Xiao, Yang Xuan, Huang Xian-liang, Yao Hua-jian, Huang Jin-shui, Chen Luo-kan, Chen Shuai
• 分类：physics.geo-ph
• 原文链接：http://arxiv.org/abs/2504.00588v1

中文摘要：时变重力场测量是地震危险性评估的重要方法之一。为获取精确的时变重力数据，建立重力参考基准至关重要，这可通过绝对重力仪实现。原子重力仪作为新兴的绝对重力仪类型，其移动重力测量的可靠性尚未得到实践验证。为评估A-Grav原子重力仪在复杂野外条件下的工作状态与性能指标，中国科学技术大学、合肥国家实验室与安徽省地震局在华北地震重力监测网内联合开展了原子重力仪（AGrav）与相对重力仪（CG-6）的同步观测试验。实验结果表明：1）原子重力仪移动观测标准差为2.1微伽；2）原子重力仪与同点位相对重力仪的点值均值差及段差均值分别为5.8(17.1)微伽与4.4(11.0)微伽，与同点位FG5X绝对重力仪点值差小于2.0微伽；3）基于绝对重力控制的混合重力平差结果各测点点值精度平均达3.6微伽。这表明A-Grav原子重力仪具有与FG5X相当的观测准确度与精密度，在野外测量中表现出良好的稳定性与可靠性，能满足地震重力监测需求。本研究为原子重力仪在地震控制测量及时变重力监测中的实际应用提供了技术参考。

摘要

• 原文标题：AWAKE Input to the European Strategy for Particle Physics Update on behalf of the AWAKE Collaboration
• 中文标题：AWAKE合作组为欧洲粒子物理战略更新提供的意见书
• 发布日期：2025-04-01 09:32:28+00:00
• 作者：E. Gschwendtner, P. Muggli, M. Turner, AWAKE Collaboration
• 分类：physics.acc-ph
• 原文链接：http://arxiv.org/abs/2504.00577v1

中文摘要：先进尾波场实验（AWAKE）是一个成熟的国际合作项目，旨在开发质子驱动等离子体尾波场加速技术，使电子束团达到适用于首批粒子物理应用（如强场量子电动力学和固定靶实验）的能量与品质（约50-200GeV）。数值模拟表明，在单级质子驱动等离子体尾波场中，通过约1GeV/m的平均加速梯度即可实现这些能量目标，这得益于CERN超级质子同步加速器（SPS）19kJ/400GeV和大型强子对撞机（LHC）约120kJ/7TeV质子束团的高单粒子与单束团能量。同步加速器产生的束团较长，AWAKE利用自调制过程驱动振幅达GV/m量级的尾波场。截至2025年底，作为2016年启动的AWAKE持续研究计划的一部分，所有关于自调制的物理概念将通过实验验证，关键成果包括：直接观测自调制现象、通过两种种子方法实现稳定控制、将外注电子从19MeV加速至超过2GeV，以及利用等离子体密度阶跃在自调制饱和后维持高尾波场振幅。本文除总结现有成果外，还规划了AWAKE作为示范设施的路线图，旨在产生满足首批应用要求的优质束流，具体包括：1）2031年前在10米等离子体中实现可控品质的电子束团多GeV能量加速；2）在LS4阶段验证更高能量扩展性。文中特别强调了AWAKE研发对推动等离子体尾波场加速技术发展的普适性协同效应，并建议欧洲粒子物理战略更新计划应大力支持此类先进加速器研发。

摘要

• 原文标题：Quantitative approaches for multi-scale structural analysis with atomic resolution electron microscopy
• 中文标题：多尺度结构分析的定量方法：原子分辨率电子显微术
• 发布日期：2025-04-01 19:53:23+00:00
• 作者：Noah Schnitzer, Lopa Bhatt, Ismail El Baggari, Robert Hovden, Benjamin H. Savitzky, Michelle A. Smeaton, Berit H. Goodge
• 分类：cond-mat.mtrl-sci, physics.data-an
• 原文链接：http://arxiv.org/abs/2504.01159v1

中文摘要：原子分辨率扫描透射电子显微成像技术是表征材料纳米级结构的有力工具，尤其适用于缺陷、局部应变和对称性破缺畸变等特征分析。除先进仪器外，该技术的有效性还依赖于从实验记录的复杂数据集中提取有意义特征的计算图像分析方法——这些数据常受噪声伪影干扰、微小/重叠特征影响，且需在大尺度代表性区域进行可扩展分析。本文提出的图像分析方法协同实空间与倒易空间信息，能以皮米级精度从原子分辨率电镜图像中高效可靠地获取数百纳米材料范围内的结构信息：通过抑制倒易空间超结构峰，可将对称性破缺畸变与其他非均匀性来源分离并进行高精度测量；对傅里叶滤波产生的波状信号进行实空间拟合，可实现晶格参数变化与应变的绝对量化及相关测量不确定度评估。相关算法已开源为Python工具包。

摘要

• 原文标题：Simulations of edge and SOL turbulence in diverted negative and positive triangularity plasmas
• 中文标题：偏滤位形下负/正三角等离子体边界与刮削层湍流的模拟研究
• 发布日期：2025-04-01 07:05:32+00:00
• 作者：P. Ulbl, A. Stegmeir, D. Told, G. Merlo, K. Zhang, F. Jenko
• 分类：physics.plasm-ph
• 原文链接：http://arxiv.org/abs/2504.00475v1

中文摘要：优化磁约束聚变装置的性能对于实现具有吸引力的聚变堆设计至关重要。负三角变（NT）位形已被证明能实现优异的能量约束水平，同时避免边缘局域模（ELMs）的产生。通过模拟边缘和刮削层（SOL）的湍流输运，是理解NT对湍流影响并将结果外推至未来装置和运行模式的关键。此前的回旋动理学湍流研究已报道NT在广泛参数范围内的有益效果，但多数模拟集中于等离子体内部区域，忽略了NT对最外边缘的影响。本研究首次采用多保真度方法，结合全局非线性回旋动理学模拟与漂移约化流体模拟，探究NT在包含磁X点和分界面的边缘及刮削层模拟中的效应。基于GENE-X代码的第一性原理模拟表明，在可比的NT与正三角变（PT）位形中，虽然获得的剖面相似，但NT下的湍流热通量降低了50%以上。与漂移约化流体湍流代码GRILLIX结果的对比表明，该湍流由捕获电子模（TEMs）驱动。NT条件下偏滤器靶板上的平行热通量宽度减小，这主要归因于更低的展宽因子$S$。

摘要

• 原文标题：A dual-scale stochastic analysis framework for creep failure considering microstructural randomness
• 中文标题：考虑微观结构随机性的蠕变失效双尺度随机分析框架
• 发布日期：2025-04-01 07:57:22+00:00
• 作者：Weichen Kong, Yanwei Dai, Xiang Zhang, Yinghua Liu
• 分类：cond-mat.mtrl-sci, physics.class-ph
• 原文链接：http://arxiv.org/abs/2504.00507v1

中文摘要：高温蠕变失效是一个涉及微观结构固有随机性的复杂多尺度多机制问题。为研究微观结构对单轴/多轴蠕变失效的影响，本研究建立了双尺度随机分析框架，将晶界（GB）特征引入宏观分析。以镍基高温合金Inconel 617为研究对象：首先基于晶体塑性有限元（CPFE）方法和内聚力模型（CZM）研究晶界损伤机制；随后根据获得的晶界损伤演化规律，提出新型蒙特卡洛（MC）方法建立晶界取向-面积分布与宏观蠕变损伤的关联；最终建立包含随机晶界取向-面积分布影响的双尺度随机多轴蠕变损伤模型。通过该模型的数值应用，成功捕捉并分析了单轴拉伸试样和受压管件中蠕变裂纹的随机萌生与扩展。所提随机框架有效考虑了晶界特性引入的固有随机性，高效实现了全场多尺度计算，在高温蠕变构件与结构的安全评估和寿命预测方面展现出应用潜力。