基于最近点算法揭示 muography 中次粒子特征
摘要
本工作重新诠释了称为 'noise' 的现象，这表明传统断层成像方法所定义的兴趣区域之外的重构最近点 (PoCA) 点的 data 中包含有价值的物理信息，此信息传统上被忽略了。通过分析来自四个阻性板组 (RPCs) 检测系统的数据以及采用能量沉积加权进行坐标确定的蒙特卡罗模拟，我们确认这些点物理上源自于宇宙射线与检测系统上方材料（特别是屋顶）之间的相互作用，导致次级粒子产生。研究的两个主要发现：首先，在四层合规测量系统中，第一层的位置记录可能来自由宇宙射线产生的次级粒子，而下面三层的记录则代表宇宙射线的实际轨迹；其次，屋顶结构显著影响 PoCA 点在检测器位置的分布，其中定量分析表明，屋顶厚度与重构 PoCA 点数量之间存在强相关性——这种关系可以通过在特定区间内的 坐标分布分析来精确测量。由于不同屋顶材料在此分析方法中的性能差异，这一方法具有发展为新型断层成像技术的巨大潜力。
引用
@article{arxiv.2507.03914,
title = {Revealing Secondary Particle Signatures in Muography Based on the Point of Closest Approach Algorithm},
author = {Rongfeng Zhang and Zibo Qin and Cheng-en Liu and Qite Li and Yong Ban and Chen Zhou and Qiang Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.03914},
year = {2025}
}
备注
v2: Revised manuscript following peer review. Additional details have been incorporated into the experimental setup (Section II) and the simulation setup (Section III). Clarify the origin and role of secondary particles through particle-type analysis in simulation. Supplemented the simulation of roofs made from different materials and redrafted the charts in the data analysis section