**会议主题**：核碰撞与粒子重建学术报告

**发言人**：胡晓凡-发言人1、胡晓凡-发言人2、胡晓凡-发言人3、胡晓凡-发言人4、胡晓凡-发言人5

报告人：刘骥安、王亚朋 

提问者：（指定提问者：朱宇涛、李宇杰）张昕舜、武益阳、连政辰

**会议摘要**：本次会议包含两场学术报告，分别探讨了高能核碰撞中利用末态观测量约束原子核结构的方法，以及液闪与水切伦科夫探测器中β与γ粒子的重建与鉴别技术。

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### 一、高能核碰撞与原子核结构研究

#### 1. 核结构描述与末态观测量

- **核结构参数化描述**：采用WS密度参数化方法描述核子密度，其中参数贝塔反映四极和八极形变，伽马反映三条内顶轴的相对长度。

- **末态观测量约束**：通过测量末态粒子的傅里叶系数（vn）、平均横动量及其涨落，可以反推并约束原子核的初始空间结构参数。

#### 2. 铀核与氖核体系实验验证

- **铀核形变约束**：在铀核体系中，实验观测到微度和平均横动量的负相关关系，成功验证了长轴碰撞与扁轴碰撞的椭圆流和平均横动量不相关性。

- **氖核形变增强**：ALICE、CMS等实验在不同结合度和分析方法上得到一致趋势，均支持氖核对氖核结合对能态的影响，观测到中心区域椭圆流的增强现象。

#### 3. 氧核空间结构研究

- **氧核结构候选模型**：理论预言氧核存在两种空间结构候选模型，一种为紧凑型，另一种为外侧形成不对称拉伸的双锥结构。

- **动力学演化需求**：当前仅通过vn和平均横动量关系难以区分这两种候选模型，理论预言需结合更高阶流系数的正负号进行判断，且目前缺乏后续动力学演化的实验分析。

### 二、液闪与水切伦科夫探测器粒子重建

#### 1. β与γ粒子的发光特征

- **β粒子发光特征**：β粒子在探测器中射程极短，可近似为点源发光，主要产生闪烁光，并伴随少量切伦科夫光，方向确定较为困难。

- **γ粒子发光特征**：γ粒子通过康普顿散射产生多个电子发光，在0.1至2.5 MeV能量范围内，其首个放电极的能量特征与β粒子高度相似，导致两者极难区分。

#### 2. 顶点与方向重建方法

- **电荷中心法**：假设各向同性点源发光，通过PMT电荷加权计算顶点位置，适用于液闪探测器，但对大尺寸探测器边缘的重建精度较差。

- **飞行时间法**：利用各PMT接收到光子的时间残差进行拟合，适用于水切伦科夫探测器，但在液闪探测器中受发光时间影响，准确性受限。

- **时间与电荷联合拟合**：构建似然函数进行完整拟合，计算成本较高但扩展性最好，通常需要前两种方法的初始值作为辅助输入。

#### 3. 粒子鉴别与机器学习应用

- **粒子鉴别难点**：γ与β粒子在物理发光特征上非常接近，传统的发射拓扑、脉冲形状分析及散射光分离等方法均面临较大挑战。

- **机器学习依赖模拟**：当前CNN、GNN等机器学习方法主要用于粒子鉴别，但由于大型探测器的复杂光学过程难以被完整准确模拟，目前尚未直接用于粒子重建。

### 三、问答与交流环节

#### 1. 核碰撞实验相关答疑

- **【提问人】**：在判定是否存在八极形变时，如果H0假设是基于多个模型构建的，是否很难判定是否真的发现了八极常数现象？

- **【回答人】**：目前还没有实验证实八极形变，这更多是理论预言，物理学界更在意其空间上的具体排列方式。

- **【提问人】**：α粒子放在原子核不同位置合力不同，能级也不同，为何不能据此约束基态结构？

- **【回答人】**：理论给出的两种候选结构可能都符合基态接触条件，且核力本身非常复杂，存在很多可调参数。

- **【提问人】**：LHCb固定靶实验为什么一定要用铅去撞氖，而不是直接氖对撞？

- **【回答人】**：铅撞氖在非对心碰撞中微度较大时仍能产生有效结果，而氖撞氖在此情况下可能无结果。

- **【回答人】**：铅作为大质量弹核，能保留更大的主动量，确保实验数据效果。

#### 2. 探测器重建相关答疑

- **【提问人】**：机器学习在粒子重建中依赖准确的模拟，目前模拟主要存在什么问题？

- **【回答人】**：大型探测器的反射、折射、散射和吸收等复杂光学过程难以被完整准确模拟，导致系统误差较大。

- **【提问人】**：能否使用激光、LED等刻度源的数据代替模拟数据来训练机器学习模型？

- **【回答人】**：刻度源数据只能用于校正光学模型的参数，无法覆盖不同能量、粒子类型和发射位置的完整情况，不能直接替代模拟数据。

- **【提问人】**：在10兆电子伏能量范围内，γ粒子的反应主要是康普顿散射还是正负电子对产生？

- **【回答人】**：对于关心的反应截面信息，10兆电子伏能量范围内主要考虑的是康普顿散射。

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### 四、待办事项

- 确认10兆电子伏能量范围内γ粒子在闪烁体中主要发生的反应类型。 @胡晓凡-发言人2

内容由 AI 生成，仅供参考