WikiEdge:ArXiv速遞/2025-06-05
摘要
- 原文標題：Bayesian network 3D event reconstruction in the Cygno optical TPC for dark matter direct detection
- 中文標題：基於貝葉斯網絡的暗物質直接探測光學時間投影室三維事件重建
- 發布日期：2025-06-05 12:44:52+00:00
- 作者：Fernando Domingues Amaro, Rita Antonietti, Elisabetta Baracchini, Luigi Benussi, Stefano Bianco, Francesco Borra, Cesidio Capoccia, Michele Caponero, Gianluca Cavoto, Igor Abritta Costa, Antonio Croce, Emiliano Dané, Melba D'Astolfo, Giorgio Dho, Flaminia Di Giambattista, Emanuele Di Marco, Giulia D'Imperio, Matteo Folcarelli, Joaquim Marques Ferreira dos Santos, Davide Fiorina, Francesco Iacoangeli, Zahoor Ul Islam, Herman Pessoa Lima Júnior, Ernesto Kemp, Giovanni Maccarrone, Rui Daniel Passos Mano, David José Gaspar Marques, Luan Gomes Mattosinhos de Carvalhoand Giovanni Mazzitelli, Alasdair Gregor McLean, Pietro Meloni, Andrea Messina, Cristina Maria Bernardes Monteiro, Rafael Antunes Nobrega, Igor Fonseca Pains, Emiliano Paoletti, Luciano Passamonti, Fabrizio Petrucci, Stefano Piacentini, Davide Piccolo, Daniele Pierluigi, Davide Pinci, Atul Prajapati, Francesco Renga, Rita Joana Cruz Roque, Filippo Rosatelli, Alessandro Russo, Giovanna Saviano, Pedro Alberto Oliveira Costa Silva, Neil John Curwen Spooner, Roberto Tesauro, Sandro Tomassini, Samuele Torelli, Donatella Tozzi
- 分類：physics.ins-det, astro-ph.IM, hep-ex, physics.data-an
- 原文鏈接：http://arxiv.org/abs/2506.04973v1
中文摘要：CYGNO實驗正在研發一種用於定向暗物質搜索的高分辨率氣體時間投影室，採用光學讀出技術。該探測器使用氦-四氟甲烷(He:CF₄ 60:40)混合氣體在常壓下工作，配備三級氣體電子倍增放大結構，結合科學相機實現高分辨率二維成像，並利用快速光電倍增管進行時間分辨閃爍光探測。該配置可實現三維事件重建：光電倍增管信號提供深度信息，而相機則提供高精度橫向分辨率。本研究提出一種基於貝葉斯網絡的算法，僅利用光電倍增管信號即可重建事件，獲得粒子軌跡的完整三維描述。該算法通過概率模型描述光收集過程，並估算氣體電子倍增平面上光發射點的空間與強度參數。算法在貝葉斯分析工具包中實現，採用馬爾可夫鏈蒙特卡洛採樣進行後驗推斷。使用CYGNO LIME原型機數據的驗證表明，該算法能準確重建局部和擴展徑跡。結果表明貝葉斯方法能實現穩健的三維描述，與相機數據結合時可進一步提升徑跡重建精度。該方法代表了定向暗物質檢測的重要進展，可增強高空間分辨率下核反衝徑跡的識別能力。
摘要
- 原文標題：Observation of $t\bar{t}γγ$ production at $\sqrt{s}=$13 TeV with the ATLAS detector
- 中文標題：在$\sqrt{s}=$13 TeV下使用ATLAS探測器觀測$t\bar{t}γγ$的產生
- 發布日期：2025-06-05 13:26:34+00:00
- 作者：ATLAS Collaboration
- 分類：hep-ex
- 原文鏈接：http://arxiv.org/abs/2506.05018v1
中文摘要：本文首次觀測到伴隨雙光子的頂夸克對產生過程($t\bar{t}\gamma\gamma$)。該測量通過ATLAS探測器在大型強子對撞機上收集的質子-質子對撞數據，採用單輕子衰變道進行分析。數據對應運行2期間記錄的140 fb$^{-1}$積分亮度，質心能量為13 TeV。基於輕子、光子和噴注的粒子級運動學標準所定義的基準相空間中，測得$t\bar{t}\gamma\gamma$產生截面為$2.42^{+0.58}_{-0.53}\, \text{fb}$，觀測顯著性達到5.2個標準偏差。此外還測定了$t\bar{t}\gamma\gamma$與伴隨單光子的頂夸克對產生截面之比，結果為$(3.30^{+0.70}_{-0.65})\times 10^{-3}$。
摘要
- 原文標題：Thermoplasmonics of Gold-Core Silica-Shell Colloidal Nanoparticles under Pulse Illumination
- 中文標題：脈衝光照下金核硅殼膠體納米粒子的熱等離激元效應
- 發布日期：2025-06-05 09:57:13+00:00
- 作者：Julien El Hajj, Gilles Ledoux, Samy Merabia
- 分類：physics.comp-ph, cond-mat.mtrl-sci
- 原文鏈接：http://arxiv.org/abs/2506.04835v1
中文摘要：核殼納米顆粒（尤其是金核結構）因其獨特的光熱特性已成為極具前景的材料體系，在光熱治療、成像和生物傳感等領域具有廣泛應用。本研究通過結合米氏理論與基於Drude-Lorentz模型的電子溫度修正金折射率方法，系統研究了脈衝光照下水中金核二氧化硅殼納米顆粒的熱動力學行為。採用雙溫度模型耦合分子動力學模擬的方法建立熱響應模型，實現了納米尺度熱傳遞的原子級描述。我們對比研究了緻密與多孔二氧化硅殼層（50%孔隙率）在100飛秒、10皮秒及1納秒激光脈衝作用下的熱行為，能量密度範圍覆蓋0.05-5mJ/cm²。研究發現：具有5nm薄緻密硅殼層的納米顆粒相較於裸金顆粒能顯著加速水體加熱，該現象源於金-二氧化硅界面增強的電子-聲子耦合作用及硅殼-水體間較高的熱導率。這些發現為優化光熱應用納米顆粒設計提供了新思路，同時為理解異質金屬-介電納米結構的能量傳遞機制建立了可靠框架。
摘要
- 原文標題：Half-life determination of heavy ions in a storage ring considering feeding and depleting background processes
- 中文標題：考慮饋入和耗盡背景過程的儲存環中重離子半衰期測定
- 發布日期：2025-06-05 09:12:22+00:00
- 作者：R. J. Chen, G. Leckenby, R. S. Sidhu, J. Glorius, M. S. Sanjari, Yu. A. Litvinov, F. C. Akinci, M. Bai, K. Blaum, F. Bosch, C. Brandau, T. Dickel, I. Dillmann, D. Dmytriiev, T. Faestermann, O. Forstner, B. Franczak, B. S. Gao, H. Geissel, R. Gernhäuser, C. Griffin, A. Gumberidze, E. Haettner, R. Heß, P. -M. Hillenbrand, P. Kienle, W. Korten, Ch. Kozhuharov, N. Kuzminchuk, S. Litvinov, E. Menz, T. Morgenroth, C. Nociforo, F. Nolden, N. Petridis, U. Popp, S. Purushothaman, R. Reifarth, C. Scheidenberger, U. Spillmann, M. Steck, Th. Stöhlker, Y. K. Tanaka, M. Trassinelli, S. Trotsenko, L. Varga, M. Wang, H. Weick, P. J. Woods, T. Yamaguchi, Y. Zhang, J. Zhao
- 分類：nucl-ex, physics.atom-ph
- 原文鏈接：http://arxiv.org/abs/2506.04784v1
中文摘要：重離子儲存環具有較大的動量接收度，允許多種離子同時循環。在進行高電荷離子的放射性衰變測量時，必須考慮原子電荷交換反應對母核與子核離子強度的顯著影響。本研究基於GSI達姆施塔特實驗儲存環近期開展的$^{205}$Tl$^{81+}$束縛態β衰變實驗，通過離子數量衰變曲線探究了這一效應。為解析離子數量的複雜動力學，我們建立了一組考慮多種原子與核反應過程（束縛態β衰變、原子電子複合與俘獲、電子電離）的微分方程。通過引入適當邊界條件，該方程組能精確模擬儲存環中同時存儲的多種離子衰變曲線：$^{205}$Tl$^{81+}$、$^{205}$Pb$^{81+}$、$^{205}$Pb$^{82+}$、$^{200}$Hg$^{79+}$和$^{200}$Hg$^{80+}$。通過模擬數據與實驗結果的定量對比，我們揭示了儲存環內重離子反應機制的詳細規律。該方法有效模擬了電荷交換過程，降低了實驗裝置的複雜度，為測量儲存環中高電荷離子衰變半衰期提供了更簡捷的方案。
摘要
- 原文標題：Efficient Path Planning and Task Allocation Algorithm for Boolean Specifications
- 中文標題：布爾規範的高效路徑規劃與任務分配算法
- 發布日期：2025-06-05 11:00:31+00:00
- 作者：Ioana Hustiu, Roozbeh Abolpour, Cristian Mahulea, Marius Kloetzer
- 分類：cs.RO, cs.SY, eess.SY
- 原文鏈接：http://arxiv.org/abs/2506.04881v1
中文摘要：本文提出了一種面向多機器人系統的新型路徑規劃與任務分配算法，旨在滿足全局布爾規範要求。該方法基於整數線性規劃（ILP）建模，結合Petri網的結構化特性以提升可擴展性和計算效率。通過證明特定問題類別的約束矩陣具有完全幺模性（TU），可將ILP問題鬆弛為線性規劃（LP）問題而不破壞解的完整性。這種鬆弛處理避免了複雜的組合技術，顯著降低計算開銷，從而確保大規模系統的可擴展性。應用本文方法，我們成功解決了500台機器人團隊的路徑規劃問題。該算法通過迭代LP優化技術保證計算可處理性，實現碰撞規避並降低計算需求。案例研究表明，該算法能高效生成可擴展的無碰撞路徑，適用於複雜環境中大規模機器人團隊的導航。雖然保守的碰撞規避策略會引入額外約束和計算需求，但該方案仍具有實際應用價值，特別適用於倉庫物流中自主機器人的任務協調、各類環境下的搜救行動等現實場景。本工作從理論和實踐層面為可擴展的多機器人路徑規劃與任務分配做出貢獻，為共享環境中自主智能體的協調提供了高效框架。
摘要
- 原文標題：Prospects for the production and detection of Breit-Wheeler tunneling positrons in Experiment 320 at the FACET-II accelerator
- 中文標題：FACET-II加速器E320實驗中布雷特-惠勒隧穿正電子的產生與探測前景
- 發布日期：2025-06-05 13:02:37+00:00
- 作者：Oleksandr Borysov, Alon Levi, Sebastian Meuren, Nathaly Nofech-Mozes, Ivan Rajkovic, David A. Reis, Arka Santra, Doug W. Storey, Noam Tal Hod, Roman Urmanov
- 分類：hep-ex, physics.acc-ph
- 原文鏈接：http://arxiv.org/abs/2506.04992v1
中文摘要：SLAC實驗320將10太瓦級激光脈衝與FACET-II射頻直線加速器產生的高品質10GeV電子束對撞。該裝置預計能在強場隧穿區域通過非線性Breit-Wheeler機制產生可觀數量的正負電子對，每次對撞約產生0.01-0.1對粒子。這類微弱信號通常伴隨着高強度背景干擾，包括高電荷主束流的沉積、束暈誘導的次級粒子，以及電子-激光碰撞本身產生的光子和低能電子。這些背景粒子在傳感元件表面可能達到每平方厘米O(100)量級的帶電粒子密度（中性粒子密度更高），使得單粒子甄別面臨巨大挑戰。本研究論證了如何通過高能物理實驗改良的探測器與方法實現該測量：採用高顆粒度、多層抗輻射像素探測器配合強效粒子追蹤算法。通過對現有實驗裝置的精細模擬，我們證明經過完整重建後，背景過程導致的誤報率可相對預期信號降低一個數量級以上。此外，<10微米的空間追蹤分辨率可實現<2%的正電子動量測量精度，從而支持非線性Breit-Wheeler過程的光譜表徵。基於包含保守大背景假設的全面模擬，我們證實能在E320即將開展的數據採集中測量單個Breit-Wheeler正電子，這將是(深度隧穿區域)該難捕捉過程的首次具有統計顯著性的觀測與表徵。