前馈式主动磁屏蔽:用数据驱动解耦矩阵抑制线圈与参考传感器耦合
Alain de Cheveigné 提出一种前馈式主动磁屏蔽方法,用数据驱动的"解耦矩阵"抑制线圈与参考传感器之间的耦合,实现宽频段有效屏蔽。该方法通过仿真评估,先在简化的"flat world"中演示原理,再基于标准 MEG 系统的真实几何验证,性能仅受空间采样和数值分辨率限制。方法无需几何计算、公差加工或手动校准,可与标准前馈屏蔽互补,对新一代 OPM 系统尤具意义。
Alain de Cheveigné 提出一种前馈式主动磁屏蔽方法,用数据驱动的"解耦矩阵"抑制线圈与参考传感器之间的耦合,实现宽频段有效屏蔽。该方法通过仿真评估,先在简化的"flat world"中演示原理,再基于标准 MEG 系统的真实几何验证,性能仅受空间采样和数值分辨率限制。方法无需几何计算、公差加工或手动校准,可与标准前馈屏蔽互补,对新一代 OPM 系统尤具意义。
Kent State University、Innovative Scientific Solutions, Inc. 与 U.S. Air Force Research Laboratory 联合演示了双波段中红外吸收成像方法,在 Mach-2 空腔流中实现乙烯浓度与温度的空间分辨测量,空腔当量比与独立抽取式测量吻合。
论文提出一种快速自触发与径迹段拟合算法,在无需外部触发探测器的情况下用小直径监测漂移管(sMDT)室识别宇宙μ子并实时重建其方向。算法基于Legendre变换结合粗细网格搜索确定μ子到达时间,在ATLAS MDT miniDAQ板的FPGA固件中实现,并评测了触发效率、方向与t0分辨率、单管空间分辨率和延迟。
Uppsala University Tandem Laboratory 建成用于重离子弹性反冲探测分析(HIERDA)的分段阳极气体电离室(GIC)与飞行时间(ToF)组合探测器,离子种类鉴别能力优于单一硅探测器。
论文提出用于 ACTAR TPC 的统一径迹重建框架 actroot,面向涉及奇异核的直接反应与共振弹性散射实验,采用基于连续性的聚类算法配合模块化滤波流程,以降低噪声、δ电子污染和径迹碎裂。该软件用 GANIL LISE3 谱仪提供的 O20 次级束实验数据做了基准测试,各事件拓扑下的重建效率超过 90%,并能给出准确的粒子鉴别与反应点确定,适用于无磁场立方体主动靶 TPC 的直接反应实验。
浙江大学团队演示了石墨烯/水/硅异质结在零偏压下对 β 辐射的自驱动电流瞬态响应,其物理机制为界面水极化重分布驱动的补偿电流。完整探测系统的上升与恢复时间常数约为 1.0 ms 和 3.6 ms,可逐一分辨 17 Hz、持续 1 s 序列中的 17 个束流脉冲,响应受水层厚度与离子组分调控。与 Ce:YAG 集成后还引入了闪烁介导的激发路径。
UCMuon 模拟套件通过两阶段工作流与源点几何过滤,将 CO2 封存场地尺度的 muography 模拟计算时间缩短约 700 倍,在 800–1000 m 深层与 65 m 浅层两个封存场地均得到验证。过滤模拟给出的探测器命中率与完整模拟一致,前提是过滤余量超过 muon 的横向散射漂移。该方法兼顾了深层储层与小型井下探测器带来的模拟成本问题。
研究以渐近计数信息率 Γ 统一定价暗计数与死时间,给出非瘫痪像素的最优信号率 y∗ = pD(D + 1/τ)、效率 (√(1+Dτ) − √(Dτ))² 及最优扇出 k∗ ≈ ηTΦ/y∗。
CMS 为 HGCAL 后端电子学的 302 块 Serenity-S1 板卡建立了光学验收测试(OAT)框架,首次在装有生产版 Samtec FireFly 光电模块的整板上验证光链路。
研究团队正在开发基于玻璃电阻板室(gRPCs)的便携式缪子径迹系统,用于缪子成像(muography)应用。该系统采用模块化设计,兼顾机械强度、运行安全与成本效益,配备可扩展的多通道数据获取系统。大气缪子测量显示探测器性能稳定、径迹重建可靠,证实该架构适用于缪子成像测量。
SuperCDMS 实验团队用卷积神经网络(CNN)识别探测器数据中的低频噪声,以降低暗物质搜寻实验的本底干扰。该方法基于 SLAC National Accelerator Laboratory 与 SNOLAB 等机构参与的 SuperCDMS 探测器数据训练,用于区分低频噪声与物理信号。
研究团队在J-PARC高强度脉冲中子设施上利用在线极化的3He自旋过滤器实现了高极化超热中子束,能量低于1 eV的中子极化度超过80%,其中0.75 eV中子(对应139La+n系统的p波复合态共振能量)极化度达86.4±0.5%。
推荐理由:论文给出中子极化度与3He极化维持时长等关键参数,可与此前离线极化方案的30–40%水平直接对比。
法国 Université Marie et Louis Pasteur 等机构在 Borofloat 33–硅复合基底上微加工出一种微沸腾计,其悬浮 Borofloat 膜中央设有 200 μm 微柱和 100 μm × 115 μm 激光烧蚀成核位点,两侧集成 Pt-RTD 以直接测量壁温与热流。
Chung-Ang University 与 IBS 团队在 125 升线性烷基苯液体闪烁体中浸没 125 路 SiPM,完成室温至 −30 °C 的特性表征。由 +15 °C 降至 −30 °C,SiPM 暗计数率降低 13.5 倍,单光电子响应提高 49.1%,宇宙线缪子光产额提高 16.7%。停止缪子事件选出的缪子有效寿命测得 1959±132 ns,与烃类闪烁体预期值一致。
Mei、Mistry 和 Nygren 提出在常温常压(NTP)下运行的吨级氙气时间投影室(TPC)方案,用于以约10^27年灵敏度寻找无中微子双贝塔衰变(0νββ)。
基于 COHERENT Ge-mini 与 TEXONO 的锗探测器 CEνNS 数据,结合 EνNS 信号并一致处理探测器效应与系统误差,得到低能弱混合角测定,与标准模型预言一致。
J. A. Aguilar-Saavedra 通过离散化动量空间,研究了 Higgs 衰变到弱玻色子对 H→WW,ZZ 中的动量纠缠,发现两个弱玻色子的动量以及动量与自旋自由度均存在纠缠。针对 H→ZZ 的四轻子末态,文章估算了 Large Hadron Collider 及其未来升级对纠缠度量的统计灵敏度。该离散化方法具有广泛适用性,为能量前沿的动量纠缠研究提供了框架。
河南师范大学粒子与核物理研究所的 Y. H. Ahn 提出一个基于弦论超引力框架、规范群为 GSM×SL(2,ℤ)×U(1)X 的四维有效模型,异常消除条件可确定夸克与轻子味结构。模型预测轴子质量 ma=1.82×10⁻⁴ eV、光子耦合 |gaγγ|=1.75×10⁻¹⁴ GeV⁻¹,味破坏轴子耦合被压低到 𝒪(λ⁴)(λ 为 Cabibbo 角)。模型给出与振荡数据一致的正序中微子质量层级。
Budker Institute of Nuclear Physics(Budker 核物理研究所)的 CMD-3 探测器在 VEPP-2000 储存环上观测到 $e^+ e^-\to f_1(1285)$ 反应的证据。该结果来自 $e^+e^-$ 对撞实验,为 $f_1(1285)$ 的产生提供了新的实验依据。
T2K实验发表论文,提出信号选择方法并用双微分运动学失衡量,对碳和氧靶上无π带电流μ子中微子截面作模型无关提取,论文见 https://arxiv.org/abs/2607.10644 。
T2K实验首次利用运动学失衡量对碳和氧靶上的无π带电流缪子中微子相互作用进行双微分测量,相关论文发布于 arXiv(https://arxiv.org/abs/2607.10638)。
CMS合作组利用2022至2024年采集的171 fb⁻¹质子碰撞数据,在√s = 13.6 TeV下测量了W±W±与WZ玻色子对伴随两个喷注产生的截面,电弱产生过程相对纯背景假设的显著度均超过五个标准差。
推荐理由:论文给出13.6 TeV下电弱产生显著度与积分亮度,可据此了解VBS测量在LHC Run 3的进展程度。
CMS Collaboration 利用 LHC 质子-质子碰撞数据在 13 TeV(138 fb⁻¹)和 13.6 TeV(35 fb⁻¹)下首次对 Inert Doublet Model 预言的新标量对产生进行专用搜索,末态为一对同味反电荷轻子(电子或 muon)加丢失横动量。
LHCb 合作组利用 LHC Run 1(2011–2012)和 Run 2(2015–2018)期间质心能量 √s = 7、8 和 13 TeV、积分亮度 9 fb−1 的 pp 碰撞数据,给出了 B+→π+e+e− 衰变的首次迹象,并以 B+→K+J/ψ(e+e−) 为归一化通道测量其分支比。
推荐理由:论文给出 9 fb−1 数据下 B+→π+e+e− 的分支比测量与归一化通道,可与 Belle/Belle II 上限直接比较。
Salerno 大学与 INFN 的研究者提出一种偏压辅助的主动光子数转换方案,用于四端口光学环形腔中轴子诱导偏振旋转的参数读出,将输出光子总数的二次响应转为线性信号。
John Ellis 回顾了 1980 至 2000 年间 LEP 与 Tevatron 对希格斯玻色子的直接搜寻,以及精密电弱数据给出的间接限制。文章将这些搜寻置于自发对称破缺理论与早期唯象研究的脉络中,总结了 2000 年时的搜寻状况及其对后续实验的展望。该文为第 4 届粒子物理学史国际研讨会(2025 年 11 月于 CERN 举行)的投稿。
Queen's University 与 TRIUMF 团队在 7 K 至 300 K 温区测量了商用 InGaAsP LED 的发射光谱与电流-电压特性,用于低温探测器低能刻度。
CMS Collaboration 报告了重离子碰撞中粲夸克死锥效应的首个实验研究,基于 CERN LHC 2018 年记录的 5.02 TeV 质心能量每核子对的 PbPb 碰撞样本,积分亮度 1.7 nb−1,已投稿 Physical Review Letters。
推荐理由:该测量给出D0喷注与包容喷注的角分布差异,可用于判断介质辐射是否填满粲夸克死锥。
一项研究提出面向高能物理数据获取的两级后端架构,用中端 FPGA 完成解码与以太网转换,再由 Microchip META-DX2+ 以太网 PHY 将数据流汇聚为 400 GbE 接口,以替代传统高端 FPGA 方案。
一项针对 DUNE 光子探测系统供电需求的研究,表征了工作在 1470 和 1550 nm 的新一代 Power-over-Fiber(PoF)系统关键部件,包括激光发射器的电光转换效率、商用光功率转换器(OPC)的光电转换效率及低温下光纤衰减。
University of Pennsylvania 团队提出 SpikePID,用仅 529 参数的脉冲神经网络(SNN)在漂移室中做径迹簇计数(dN/dx)实时粒子鉴别,kaon-pion 分离能力比传统微分法提升 17%、比参数多 8.6 倍的 MLP 提升 4%。综合到 FPGA 后资源占用比 MLP 少一个数量级,推理延迟满足未来对撞机实验约束,可用于未来漂移室的实时数据读出。
XENONnT 暗物质实验的液相氙纯化系统发表于 Eur. Phys. J. C,用于去除氙中的电负性杂质以降低背景。该系统是 XENONnT 探测器运行的关键子系统,保障液氙的纯度与实验灵敏度。
ADMX Sidecar 项目对用于轴子 haloscope 的混合超导射频腔进行了表征:一个铝 clamshell 微波谐振器加载涂覆 Nb3Sn 的铌调谐杆,在稀释制冷机中降温至 25 mK 并施加最高 6 T 磁场,监测了包括轴子搜索所用 TM010 模式在内的五个谐振模式的品质因数。
SCRAMJet是一种面向HL-LHC一级触发(L1T)的量化感知Transformer编码器,用低秩投影替代多头注意力,经逐参数学习的定点量化后编译为Verilog。
LZ实验发表论文,介绍其Skin探测器系统的设计、刻度与性能。该系统由约2吨液氙和131支光电倍增管组成,包围中心时间投影室,作为主动否决系统抑制背景。
研究团队用基于超导混频器的低温毫米波接收机,在 1.0047578–1.0047598 meV(对应 242.94935–242.94983 GHz)质量区间对暗光子暗物质(DPDM)进行了约一小时的直接搜索,未发现显著超出。该接收机在 239–247 GHz 范围内镜像抑制比超过 24.0 dB,对应边带泄漏低于 0.40%,本振频率设为 235 GHz,频率不确定度约 9 kHz。
该综述讨论原子核中的μ− → e−转化过程,其具有单能电子信号清晰、可利用大量停止缪子样本的特点,是超越标准模型物理的高灵敏探针。
CMS Collaboration 利用 LHC 质子-质子碰撞 √s = 13 TeV、积分亮度 138 fb−1 的数据,在两个反向电荷轻子加大缺失横动量末态中搜索超对称粒子对产生,观测数据未见超出标准模型预言的迹象。
一篇综述系统梳理了强化学习(RL)在高能物理中的应用,覆盖加速器控制与反馈、数据质量监测、喷注整枝与聚类、带电粒子径迹重建、超越标准模型(BSM)与弦模型构建、探测器设计、触发控制、物理分析及形式量子场论计算等领域。
北京大学 Mingrui Zhao 设计并开发了分析管理框架 Celebi,通过将可复用算法、任务及其依赖组织成结构化工作流,并把选定状态保存为不可变 impression,使每个结果与其生成时的分析状态保持持久关联。Celebi 支持对保留状态的受控重跑,结果可与对应状态一同检视和比较,从而在日常分析开发中记录数据溯源,减少事后重建分析历史的需要。