用于介电颗粒电荷反演测量的进化策略
软凝聚态物质
2018-08-01 v1
摘要
我们报告了一种计算策略，通过实验观测介电颗粒随时间变化的相互作用来获取单个介电颗粒的电荷。该策略使用进化优化来最小化从实验提取的轨迹与基于多粒子力场模拟的轨迹之间的差异。力场包括由于颗粒间电荷失配和颗粒-环境介电对比而产生的库仑相互作用和介电极化效应。该策略被应用于真空中自由下落的带电颗粒物质系统，其中静电相互作用是影响颗粒运动的唯一驱动力。我们表明，当已知颗粒的初始位置和速度时，优化器仅需一条短轨迹的初始和最终颗粒构型即可准确推断颗粒的电荷；当初始速度未知且仅给定初始位置时，优化器可从沿轨迹的多个帧中学习以确定颗粒的初始速度和电荷。尽管本文结果对所提出的思想提供了概念验证演示，但该策略可扩展到更复杂的静电带电颗粒物质系统。
引用
@article{arxiv.1805.08371,
title = {Evolutionary strategy for inverse charge measurements of dielectric particles},
author = {Xikai Jiang and Jiyuan Li and Victor Lee and Heinrich M. Jaeger and Olle G. Heinonen and Juan J. de Pablo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.08371},
year = {2018}
}