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将高斯混合模型应用于活性靶非弹性散射实验中的轨迹重建

数据分析、统计与概率 2025-12-19 v1 核实验

摘要

活性靶如 ACTAR TPC 非常适合通过逆运动学中的非弹性散射研究不稳定核中的巨共振。这类测量中的一个关键挑战是探测相对于束流方向以小角度发射的低能弹射物。精确重建这些轨迹对于区分不同的共振模式至关重要。概率模型如高斯混合模型(GMM)特别擅长捕捉窄角事件中束流-反冲界面特征性的复杂协方差结构。在本工作中,我们提出了一种基于 GMM 的轨迹重建方法,专门针对活性靶的非弹性散射实验。特别关注低能轨迹的处理。该方法在 58Ni(α,α)58Ni^{58}\mathrm{Ni}(\alpha,\alpha')^{58}\mathrm{Ni} 反应的模拟数据上进行了验证,入射能量为 E=49E=49~MeV/核子,模拟条件代表了在 GANIL 进行的同一反应实验的条件。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.16794,
  title  = {Applying Gaussian Mixture Models to Track Reconstruction in Inelastic Scattering Experiments with Active Targets},
  author = {A. Arokiaraj and M. B. Latif and R. Raabe and D. Thisse and M. Vandebrouck},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.16794},
  year   = {2025}
}

备注

22 pages, 12 figures, to be submitted in Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A