A High Spatial Resolution Muon Tomography Prototype System based on Micromegas Detector
宇宙线μ介子穿透力强,无电离辐射危害,是探测特殊核材料的理想探针。本文提出了一种基于Micromegas探测器的高空间分辨率μ子层析成像系统,以优化成像时间和质量。该系统包括八个Micromegas探测器的热结合技术和一个可扩展的读出系统的基础上。此外,基于位置编码的多路复用方法的发展,以减少数量级的电子通道。该系统的空间分辨率可达数百微米。最后,进行了层析成像测试,测试结果表明,该系统可以成像2厘米的物体和区分不同的材料。
2021-12-30 hep-ex physics.ins-det
A compact, high resolution tracker for cosmic ray muon scattering tomography using semiconductor sensors
介绍了一种用于μ子散射层析成像的半导体跟踪器。该跟踪器包含硅带传感器与$80\,μ$ m间距,精密机械和集成冷却。传感器的电子读数由可扩展的、廉价的、灵活的、基于FPGA的系统执行,该系统被证明可以实现$30\,$ kHz的事件率。跟踪器的性能进行了比较与Geant4仿真。在$4\,$ GeV平均宇宙线μ子能量下,证明了与$1.5\,$ mrad兼容的散射角分辨率。使用角度统计重建算法获得塑料、铁和铅样品的图像。图像显示了低和高原子序数材料之间的良好对比。
2018-10-29 hep-ex physics.ins-det
Study of density independent scattering angle and energy loss for low- to high-Z material using Muon Tomography
宇宙射线μ子在穿过物质时会经历多重库仑散射(MCS)。材料中μ子散射角的分析为我们提供了一个研究材料特性及其内部三维结构的机会,因为散射角取决于原子序数,材料的密度,以及在给定能量下介质的厚度。我们使用GEANT4工具包来研究散射角,并利用这些信息来识别材料。我们分析了密度依赖的$\&$密度无关的散射角,并观察到不同的周期在周期表中的各种模式。
2023-02-01 hep-ex physics.ins-det
One-sided muon tomography - A portable method for imaging critical infrastructure with a single muon detector
由宇宙射线粒子簇射产生的高能μ子已被证明具有理想的特性,可用于对大型结构的内部进行成像。本文探讨了使用单个便携式μ介子探测器结合核医学中使用的图像重建方法来重建关键基础设施内部的3D图像的可能性,例如加拿大核实验室Chalk River站点的零能氘(ZED-2)研究反应堆。ZED-2反应堆堆芯和μ子探测器的安排,在GEANT 4和蒙特卡罗测量产生的μ子吞吐量和角分布在几个角度的旋转反应堆周围产生。统计分析,然后进行这些测量的基础上明确定义的通量和角分布的μ子预计在地球表面附近。这种分析的结果示出,以产生重建的图像的核燃料的空间分布内的多个燃料配置的核心。这种单侧层析成像概念可能用于检查大型关键设施的内部结构,例如福岛第一核电站,那里的安全壳基础设施的完整性和反应堆燃料的位置都是未知的。
2016-05-05 hep-ex physics.ins-det
The cosmic ray muon tomography facility based on large scale MRPC detector
宇宙线μ子层析成像是一种探测高Z物质的新技术。本文介绍了一个装有73.6cm × 73.6cm大尺寸位置灵敏MRPC探测器的TUMUTY样机。三个测试套件已被测试和图像重建使用MAP算法。重建结果表明,该样机工作良好,可以对结构复杂、尺寸较小(20 mm)的物体进行成像,且高Z和低Z物质的成像清晰可辨。该原型为我们进一步研究宇宙线μ子层析成像的物理特性和性能提供了一个很好的平台。
2015-04-18 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Numerical Evaluation of a muon tomography system for imaging defects in concrete structures
在μ子层析成像的众多应用中,最近在民用结构中的部署引起了许多人的注意。在这项工作中,μ子散射层析成像检测混凝土结构中的缺陷的适当性进行了数值研究。以土木工程中常用的几种基本混凝土结构为例进行了试验研究。在Geant 4平台上进行了模拟,其中建立了具有用于跟踪μ子的特定空间分辨率的多个气体电离探测器的成像装置。有缺陷和没有缺陷的测试用例的图像已经模拟了一个月的宇宙μ子曝光的基础上,他们从复合混凝土结构的散射。使用t检验对图像进行比较,以评价成像设置在识别缺陷方面的性能。进一步处理的图像已经完成了模式识别方法,提出了在我们早期的工作,以提高缺陷识别。所述方法的功效已经在这项工作中设计的PRM分数方面进行了评估。讨论了目前μ子散射层析成像技术在混凝土结构无损检测中应用的局限性和优势。
2021-03-22 eess.IV hep-ex physics.ins-det
Performance evaluation of compact plastic scintillating fiber modules for muon tomography applications
Shandong University(山东大学);Shandong Institute of Advanced Technology(山东高等技术研究院)
本文评估了四种紧凑型塑料闪烁纤维模块的性能,采用硅光电倍增阵列实现高检测效率和空间分辨率,适用于μ子成像应用。
2025-12-01 hep-ex physics.ins-det
Transfer learning empowers material Z classification with muon tomography
本研究首次将迁移学习引入μ子层析成像领域,提出两种轻量级神经网络模型,利用裸露材料数据预测包覆材料Z类,解决传统方法依赖先验知识、数据有限的问题,精度提升显著,凸显其应用潜力。
2025-04-01 hep-ex physics.ins-det
Improving Muon Scattering Tomography Performance With A Muon Momentum Measurement Scheme
针对缪子散射层析成像(MST)中动量测量困难导致重建质量受限的问题,提出将动量纳入MST的算法及确定Cherenkov探测器阈值的“等百分比方案”,证明仅需2-4层探测器即可显著提升短时MST图像质量。
2025-09-16 hep-ex physics.ins-det
3D cosmic-ray muon tomography using portable muography detector
三维(3D)μ子断层扫描的可行性论证进行了基础设施等效的目标,使用拟议的便携式muography探测器。对于目标,我们使用了两组放置在不同高度的铅块。该探测器由两个μ子位置敏感探测器组成,探测器由塑料偏振光纤(PSF)和多像素光子计数器(MPPC)组成,角分辨率为8 msr。采用极大似然-期望最大化(ML-EM)方法进行三维成像重建。对于仿真和实验,块的重构位置产生与块的布置的先验知识一致的结果。该结果表明,通过使用便携式muography检测器的11个检测位置对基础设施规模目标进行成像,基础设施的3D断层成像的潜力。
2021-07-27 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Experimental Demonstration of Soft-Tissue Muon Scattering Tomography
CERN, European Organization for Nuclear Research(欧洲核子研究中心);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);Instituto de Física Corpuscular (CSIC/Universitat de València)(粒子物理研究所(西班牙科学理事会/瓦伦西亚大学))
该研究首次实验验证缪子散射层析成像可应用于生物软组织,利用CERN质子同步加速器的2 GeV/c缪子束对拟人化胸部体模成像,重建的散射密度与模拟结果偏差达百分位水平,为医学成像提供了新的互补探针。
2026-10-14 hep-ex physics.ins-det physics.med-ph
Towards a muon scattering tomography system for both low-Z and high-Z materials
本文提出在传统MST系统中加入切伦科夫探测器测量低能μ子动量,并结合动量相关径迹与图像重建,显著提升低Z材料区分能力,实现全能量范围内低Z与高Z材料的同时探测。
2023-07-31 hep-ex physics.ins-det
Material Identification in Nuclear Waste Drums using Muon Scattering Tomography and Multivariate Analysis
利用μ子散射断层成像技术对核废料进行非侵入性表征是一种行之有效的方法。我们在这里报告的应用程序相结合的功能鉴别器和多变量分析技术,以定位和识别核废料桶中的材料。在成功训练和优化算法后,它们将在一系列材料配置上进行测试,以评估系统的性能和局限性。该系统能够在几个\text{cm}尺度上正确识别铀、铁和铅物体。该系统对小型铀物体的灵敏度也被确定为$0.90^{+0.07}_{-0.12}$,假阳性率为$0.12^{+0.12}_{-0.07}$。
2021-02-24 hep-ex physics.ins-det
Muon Tracing and Image Reconstruction Algorithms for Cosmic Ray Muon Computed Tomography
宇宙射线μ子计算机断层成像(μCT)是一种新的成像模式,具有独特的特点,在核不扩散、乏燃料监测、货物扫描和火山成像等领域具有重要的应用价值。μ子对原子序数Z的强散射依赖性结合高穿透范围可以在必须对密集屏蔽容器成像时提供优于现有技术的显著优势。然而,使用传统的滤波反投影的μCT重建是有限的,由于过于简单的假设,不考虑多个库仑散射的影响,促使需要开发更复杂的方法。在本文中,我们认为,使用改进的μ子跟踪和散射角投影算法,以及使用代数重建技术应产生μ子断层图像的质量提高或需要更少的μ子,以产生相同的图像质量相比,使用传统的方法的情况下。我们报告了三种新的μ子追踪方法和两种新的散射角投影方法的发展和评估。以单个和部分缺失燃料组件的模拟干贮存桶为例,对所提出的方法进行了评估和比较。与更传统的技术相比,即使没有μ子动量信息,模拟图像也显示出图像质量的预期改善,这应该会导致改进的检测能力,即使是部分缺陷。
2018-05-25 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Methodologies for imaging a used nuclear fuel dry storage cask with cosmic ray muon computed tomography
μ子与物质的相互作用主要有两种机制:电离和放射性过程,以及多次库仑散射导致的能量损失和轨道偏转。对于穿过物体的单能μ子束,散射角遵循高斯分布,具有零均值和取决于其穿过的物质物体的原子序数的方差。因此,所测量的散射角可以用于重建干燥储存桶内的内容物的几何和材料信息。在传统的X射线计算机断层成像中,用于重建成像对象的衰减图的投影信息是X射线透射率的负自然对数,其等于沿入射路径的X射线衰减系数的线性和。类似地,μ子散射角的方差也是μ子穿过的物体的散射密度的线性积分。因此,可以通过使散射密度与衰减系数相等来建立μ子CT图像。然而,μ子CT面临着一些独特的挑战,包括:1)由于宇宙μ子通量低,测量时间长,2)μ子路径模型不够准确,3)无法精确测量μ子动量。在这项工作中,三种不同的μ子路径模型,两种不同的投影方法,和两种不同的重建方法进行了研究,用于μ子CT的干存储桶。调查是在经过验证的Geant 4工作空间中进行的,无论是在理想情况下,还是考虑到相关的工程限制。本文报告了这些调查的结果和燃料桶监测的预期效益。
2018-08-20 hep-ex physics.ins-det
A proposed PKU-Muon experiment for muon tomography and dark matter search
提出利用大气缪子或加速器束流与暗物质散射直接探测轻质量暗物质的新方法,通过径迹探测器追踪相互作用、对接束流提升灵敏度并测量缪子方向分布,散射截面灵敏度可达微巴量级。
2024-03-23 hep-ex hep-ph physics.app-ph
Full Characterization of a Mock Nuclear Waste Barrel with Muon Tomography using Micromegas Detectors
CEA/Irfu, Université Paris-Saclay(法国原子能委员会/核研究与物理技术研究所,巴黎萨克雷大学);Centro de Astropartículas y Física de Altas Energías (CAPA), Universidad de Zaragoza(高能天体粒子中心,萨拉戈萨大学)
基于多重库仑散射的缪子层析成像,结合Micromegas探测器,实现了对205升模拟核废料桶内部结构的高精度三维成像和材料鉴别。
2026-10-16 hep-ex physics.ins-det
Monitoring temporal opacity fluctuations of large structures with muon tomography : a calibration experiment using a water tower tank
利用次级宇宙μ子对地质构造密度分布进行成像在过去十年中得到了显着发展。最近的应用表明,该方法对监测火山内部的岩浆上升和火山气体运动很有意义。μ子射线照相术可用于监测含水层和近地表临界区的密度变化。然而,μ子射线照相监测可达到的时间分辨率仍然研究不足。它受到目标外部波动源的影响,并受到实验期间检测到的粒子数量有限的统计影响。本研究记录这两个问题在一个简单的和良好的约束实验环境:水塔。我们使用的数据来讨论的影响,扰动信号的大气变率,并提出校正公式来提取μ子通量的变化与水位的变化。统计学的发展确立了μ子射线照相监测作为目标厚度(即不透明度)的函数的可行性域。厚度在$\simeq$ 50 $\pm$ 30米水当量之间的物体对应于最佳时间分辨率。较薄的物体有一个退化的时间分辨率,强烈依赖于天顶角,而较厚的物体(如火山)的时间分辨率则不会。
2016-03-19 hep-ex physics.geo-ph physics.ins-det
Probing Cosmic Ray Composition and Muon-philic Dark Matter via Muon Tomography
State Key Laboratory of Nuclear Physics and Technology,School of Physics,Peking University(北京大学物理学院核物理与技术国家重点实验室)
利用μ子成像技术研究宇宙射线成分及μ子亲和暗物质,通过分析宇宙射线散射角,精确测量粒子丰度并限制暗物质散射截面。
2026-04-15 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
TomOpt: Differential optimisation for task- and constraint-aware design of particle detectors in the context of muon tomography
本文介绍TomOpt,一个利用可微分编程优化μ子断层扫描探测器几何布局与规格的软件包,首次实现端到端可微分且推理感知的优化,并在基准场景中验证其性能。
2024-11-08 hep-ex physics.ins-det stat.ML
Optimization of a cosmic muon tomography scanner for cargo border control inspection
Université catholique de Louvain(天主教鲁汶大学);University of Sheffield(谢菲尔德大学);Universal Scientific Education and Research Network(通用科学研究与教育网络);University of Tartu(塔尔图大学)
本研究通过优化探测器设计和模拟方法,提升宇宙μ子断层扫描仪在货物边境检查中的应用效果。
2026-01-16 hep-ex physics.ins-det
Quantum state tomography with muons
本工作提出在μ子-电子散射中利用相对论量子场论框架导出极化密度矩阵,证明可在高事件率下观测μ子-电子量子比特系统的纠缠与Bell不等式破坏,为用μ子进行量子层析奠定基础。
2024-11-19 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
A Cosmic Muon Tomography System with Machine Learning based Momentum Measurement for Multi-Object Reconstruction and Material Characterization
Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Mohali(印度科学教育研究学院摩哈利分校);Kashi Naresh University(迦尸纳瑞什大学)
本研究开发了一套结合GEANT4框架、HDBSCAN算法及散射密度参数的宇宙缪子断层扫描系统,可实现多物体的检测、定位与材料鉴别,适用于安全筛查等领域。
2026-08-25 hep-ex physics.ins-det
Cherenkov detector with wavelength-shifting fiber readout for muon tomography applications
本研究开发了一种带波长移位光纤读出的切伦科夫探测器用于缪子断层成像,通过GEANT4建模实现了1.8 mm的位置分辨率,其方向敏感性有效防止图像模糊,适用于无损考古和地球物理成像。
2025-06-27 hep-ex physics.ins-det
Muon Tomography imaging improvement using optimized scattering tracks data based on Maximum Likelihood Method
基于μ子射线成像的形式化原理,以多次库仑散射(MCS)为信息源,提出了一种基于库仑点近似算法(PoCA)的高Z材料重建图像的方法。PoCA算法中自然μ子的通量和单次散射假设是导致重建图像精度不高的两个因素。本文根据MCS方法得到的μ子径迹的类高斯分布特性,采用极大似然方法预测μ子的最佳出射径迹。采用受试者工作特征(ROC)和局部化ROC(LROC)两种分析方法评价重建图像的质量。从仿真结果来看,极大似然算法可以很好地实现纵向材料的区分,极大似然算法预测的区分率比PoCA算法预测的区分率高15%左右。实验结果表明,极大似然法可以大大提高重建图像的精度。
2018-06-04 hep-ex physics.ins-det
A muon scattering tomography system based on high spatial resolution scintillating detector
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院近代物理研究所);Institute of Deep Space Sciences, Deep Space Exploration Laboratory(深空探测实验室深空科学研究所)
开发基于高空间分辨率塑料闪烁体探测器的μ子散射层析成像系统,通过Geant4优化设计、探测器制造与测试,实现高Z材料无损检测。
2026-06-18 hep-ex physics.ins-det
Gradient-descent-based reconstruction for muon tomography based on automatic differentiation in PyTorch
German Aerospace Center(德国航空航天中心)
本文提出在PyTorch中利用自动微分直接最大化似然的μ子层析成像重建方法,并评估其相对传统算法的优势及不同场景下的重建潜力。
2025-11-07 hep-ex physics.data-an
Characterization of silicon photomultipliers for their application in muon scattering tomography
本文通过实验表征NDL、SensL和HPK三款SiPM的击穿电压、温度补偿、暗噪声及探测效率,发现HPK最适合亚毫米分辨率缪子散射断层成像闪烁光纤探测器。
2025-01-19 hep-ex physics.ins-det
The muon Moonshot: Moon subsurface tomography with upward-going muons
School of Physics and State Key Laboratory of Nuclear Physics and Technology, Peking University(北京大学物理学院与核物理与技术国家重点实验室);School of Physics, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院);School of Nuclear Science and Technology, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学核科学与技术学院);Guangdong Laboratory for Advanced Energy Science and Technology(广东省先进能源科学技术研究院);Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院近代物理研究所)
提出基于向上μ子的月球地下层析成像μ子登月计划概念,通过蒙特卡罗模拟研究其能谱等,结果显示对探测器高度敏感,可探测地下洞穴和水资源,有望用于未来月球任务。
2026-08-21 astro-ph.EP astro-ph.IM hep-ex
DIAPHANE: Muon tomography applied to volcanoes, civil engineering, archaelogy
近十年来,地质构造的成像技术有了很大的发展。最近的应用表明,该方法不仅可以进行结构成像,而且可以监测内部运动的动态,如火山内部的岩浆上升或热液系统中的密度变化。由于专门的实验,例如在水塔水箱中,已经研究了Muography时间分辨率。本文介绍了粒子物理学家和地球物理学家之间的DIAPHANE合作活动以及在火山学领域取得的最新成果,重点是瓜德罗普岛苏弗里耶尔活火山。特别强调的是监测圆顶的内部体积不透明度的变化,这可以推断出热液系统的动力学(蒸发的内部液态水在符合新的火山口的外观在首脑会议)。我还简要介绍了在土木工程(城市地下隧道研究)和考古学(古希腊古墓扫描)领域取得的成果。
2016-12-12 hep-ex hep-ph physics.data-an
Multiplexed SiPM Readout of Plastic Scintillating Fiber Detector for Muon Tomography
Institute for Advanced Technology, Shandong University(山东大学前沿技术研究院);Particle Physics Research Center, Shandong Institute of Advanced Technology(山东大学前沿技术研究院粒子物理研究中心)
本文提出一种基于二极管对称电荷分割电路和位置编码算法的多路复用方案,实现高密度SiPM通道的高效读出,验证了其在μ子成像中的应用潜力。
2026-04-03 hep-ex physics.ins-det
Cosmic-ray tomography of shipping containers: A combination of complementary secondary particle and muon information using simulations
本研究提出一种结合次级粒子与缪子散射信息的双通道宇宙射线层析成像方法,通过模拟1立方米五材质立方体场景验证,利用聚类分割算法统计组合互补数据,显著提升了集装箱扫描重建效果。
2025-11-04 hep-ex physics.data-an
A quantitative assessment of Imaging High-Z and Medium-Z materials using Muon Scattering Tomography
μ子散射层析成像(MST)已被证明是一种强大的技术,用于高屏蔽物体的非侵入性成像。我们在这里提出的应用程序的MST技术调查两种类型的核废料包装,一个小钢桶和一个大的核废料桶,即一个卡斯特V/52。我们已经开发了一种定量的方法,使用对比度噪声比(CNR)来评估MST探测器系统的性能,区分高,中,低Z材料内的核废料包装与不同的屏蔽类型。这项研究表明,我们的MST探测器系统是能够区分(10 $\times$ 10 $\times$ 10厘米$^3$)铀立方体,嵌入在混凝土矩阵内的小钢桶,和区域的背景信号在6小时的μ子曝光时间与CNR值为3.1 $\pm$ 0.2。在我们对高度屏蔽的木桶的调查过程中,木桶内容物的重建图像表明我们的系统能够检测不规则的篮子,例如空篮子,在μ子暴露30天后CNR值为5.0 $\pm$ 0.3。这些研究是使用蒙特卡罗模拟进行的,该模拟针对布里斯托尔大学建立的基于μ子断层扫描系统的电阻板室(RPC)的性能进行调整,该系统的位置分辨率为350微米。在这里,我们还报告的位置分辨率上的性能的依赖。我们认为,使用RPC和漂移室(DC)探测器的组合,分别与700微米和4毫米的位置分辨率是能够生成断层图像的屏蔽材料在几个小时的μ子曝光时间。有了这些位置的分辨率,我们的系统需要六个小时的μ子曝光时间,以产生一个良好的质量图像的立方体的铀边长为10厘米的混凝土矩阵屏蔽的CNR值为…
2022-05-12 hep-ex physics.data-an physics.ins-det
Prototype Cherenkov Detector Characterization for Muon Tomography Applications
本研究针对μ子成像中传统能量与粒子鉴别技术阻碍便携性的问题,表征了一款小型水切伦科夫探测器原型的性能,验证其可提供能量与PID信息、提升本底排除能力,且易集成到现有系统。
2024-01-30 hep-ex physics.ins-det
Fieldable Muon Momentum Measurement using Coupled Pressurized Gaseous Cherenkov Detectors
宇宙射线μ子呈现辐射背景的大部分,并且根据感兴趣的应用,μ子可以被视为背景噪声,例如,辐射测绘、辐射防护、剂量测定,或者作为有用的询问探针,例如宇宙射线μ子断层摄影术。值得注意的是最近的发展μ子散射层析成像已成为一个前瞻性的非侵入性监测方法的许多应用,包括乏核燃料桶监测和地质层析成像。然而,在现场测量μ子动量仍然非常具有挑战性,尽管有明显的好处,而不诉诸大型和昂贵的量热计,环形成像仪或飞行时间探测器。CNL和INFN最近的努力已经开发出基于多重库仑散射的大型原型,再加上μ子动量重建算法。虽然这些努力显示出希望,但没有便携式探测器可以在现场测量μ子动量。在这项工作中,我们提出了一个新的概念,测量μ介子动量使用耦合加压气体切伦科夫辐射。通过仔细选择每个辐射器处的气体压力,我们可以优化μ子动量阈值,从而检测到μ子信号。这样,通过辐射体的μ介子将只触发那些动量阈值小于实际μ介子动量的辐射体。通过测量每个辐射体中切伦科夫信号的存在,我们的系统可以估计μ子动量。这种概念的主要好处是它可以足够紧凑和便携,使得它可以单独地或与现有的断层摄影系统组合地部署在现场。
2022-01-04 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
Cosmic muon tomography of pure cesium iodide calorimeter crystals
本文报道了用于精确测定π ~+ -> π_(0 e+ nu)衰变率的簇射式量热计的纯CsI晶体的闪烁特性。74个单独的晶体,抛光和包裹在聚四氟乙烯箔,在一个多线漂移室系统专门设计的传输宇宙μ子断层扫描检查。的设备和重建算法,使测量的空间检测器的光学不均匀性的关键要素进行了说明。结果进行了比较与一个理想的探测器的光响应的蒙特卡罗模拟。对于pi+ -> e+ nu 69.8 MeV正电子和单能70.8 MeV光子,光学非均匀性对PIBETA CsI量能器能量分辨率的贡献分别为2.7%和3.7%。在5 MeV和55 MeV之间,对69.8 MeV正电子低能尾的光学非均匀性校正的上限为+0.2%,而对等效总能量的光子的尾贡献为+0.3%。施加5 MeV量热计否决切割以抑制电磁损耗,发现在所有阈值以上ADC上加和的GEANT评估的正电子和光子线形尾部分数分别为2.36 ± 0.05(stat)± 0.20(sys)%和4.68 ± 0.07(stat)± 0.20(sys)%。
1999-05-22 hep-ex
Atmospheric ray tomography for low-Z materials: implementing new methods on a proof-of-concept tomograph
宇宙射线与大气层相互作用,产生包括μ子和电子在内的次级粒子流。大气射线层析成像(ART)使用μ子和电子来探测物体及其组成。本文介绍了新的方法和概念验证层析成像系统开发的低Z材料的ART。介绍了粒子跟踪滤波(PTF)和多模态层析重建(MMTR)方法。基于Geant4模型对层析成像系统、PTF和MMTR参数进行了优化。基于塑料光纤阵列的径迹重建,空间分辨率达到120 $μ$ m,角分辨率达到1 mrad。提出了一种新的边缘检测方法来分离扫描对象的逻辑卷。我们显示其有效性的单一(如水,铝)和双材料(如爆炸性RDX在肉)的对象。我们建立的桌面断层扫描仪显示了模拟和测量之间的良好一致性。我们能够显著提高ART对低Z材料的鉴别能力。这项工作为ART断层扫描的商业化开辟了新的途径。
2021-03-01 hep-ex physics.ins-det
Diagnostic Systems in the Muon $g-2$ experiment at Fermilab
本文介绍费米实验室缪子 g-2 实验中用于控制系统误差、监测注入束流品质及探测器磁场与增益的诊断设备与技术,以支撑其 0.14 ppm 的最终精度目标。
2025-03-12 hep-ex physics.ins-det
Real-time portable muography with Hankuk Atmospheric-muon Wide Landscaping : HAWL
HAWL项目利用运动中的闪烁体探测器实时测量宇宙线μ子,实现便携式μ子断层成像,成功绘制韩国东部山区,隧道长度精度达6.0%。
2024-08-05 astro-ph.IM hep-ex
Design of an atmospheric muon tomographer for material identification based on CORSIKA+GEANT4 simulations
Pontificia Universidad Católica del Perú(秘鲁天主教公立大学)
本文基于CORSIKA+GEANT4模拟设计了一种便携式大气μ子成像仪,用于通过吸收和散射方法区分不同材料制成的对象,证明吸收方法在材料识别中效果最佳。
2024-03-22 hep-ex physics.ins-det
From Tunnel Overburden Reconstruction to Tidal Measurements via atmospheric muon
Chung-Ang University(中央大学)
该研究通过HAWLU升级系统,利用动态缪子成像技术,在保宁海底隧道实现米级精度的潮汐水位测量,验证了其在移动便携式探测器及随时间变化目标测量中的能力。
2026-10-09 hep-ex physics.ins-det