基于Magic-μ技术的磁场成像首例案例模拟研究
仪器与探测器
2022-01-20 v1 高能天体物理现象
天体物理仪器与方法
高能物理 - 实验
摘要
迄今为止，μ子成像（或称宇宙线μ子放射成像）的大多数进展都基于原初宇宙线与地球大气原子核的核相互作用所产生的宇宙线μ子的散射或吸收。μ子成像在各学科中的应用日益增多。我们课题组最近提出了该技术的一种新用途——测量磁场。这一新应用利用了宇宙线μ子的电荷，使其在磁场产生的洛伦兹力作用下改变轨迹。在本研究中，我们通过使用三维有限元求解软件包AMaze以及PHITS蒙特卡洛模拟工具模拟一个简单的偶极磁体，对所提出的技术进行可行性研究。在AMaze中计算了磁体周围的磁通密度分布，并输入PHITS程序。基于PHITS的分析辐射模型（PARMA）生成了正、负宇宙线μ子。利用PHITS研究了在磁场开启（ON）与关闭（OFF）状态下，两台位置灵敏闪烁体探测器上探测到的μ子计数率图的对比。模拟结果显示了磁体对计数率图的影响，对于新提出的宇宙线μ子应用——磁场成像——具有良好前景。
引用
@article{arxiv.2201.07466,
title = {Simulation of a first case study for magnetic field imaging with the Magic-$\mu$ technique},
author = {Hamid Basiri and Tadahiro Kin and Naoya Okamoto and Eduardo Cortina Gil and Andrea Giammanco},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.07466},
year = {2022}
}