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02-26 00:00
印度萨哈核物理研究所成功研制并测试了一款基于Micromegas的主动靶时间投影室（SAT-TPC）。该探测器在常压下使用Ar-CO₂和Ar-iC₄H₁₀混合气体进行了测试，通过优化漂移场与放大场比例以最大化电子透明度。实验测量了⁵⁵Fe和²⁴¹Am的能量分辨率，并对α粒子径迹进行了分析，证明了其读出平面能够精确重建粒子轨迹的方向和长度。基于Geant4、Garfield++和COMSOL的流体动力学模型模拟结果与实验数据吻合良好，验证了模型在相关气体环境中的准确性。
核探测器时间投影室核天体物理micromegas粒子径迹重建气体探测器
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02-26 00:00
本研究提出使用人工神经网络作为TALYS-2.0核反应模拟的替代模型，以加速带电粒子剩余产物截面的计算。通过训练神经网络预测TALYS-2.0在特定输入参数域内的输出，成功实现了对光学模型势和预平衡过程等核模型参数的高效调整。验证表明，该方法生成剩余产物截面的速度比直接使用TALYS-2.0快1000倍以上，仅需约1500个TALYS-2.0文件即可构建高保真替代模型，获得与先前研究相当的调整后截面结果。
核反应模拟神经网络替代模型talys-2.0计算加速参数调整
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02-26 00:00
基于超导与量子技术的低温微热量计，能以约10 eV的超高能量分辨率解析复杂X射线与低能γ射线谱，为铀、钚等核材料的高精度非破坏性分析提供了强大工具。然而，其分析精度受限于现有核数据的不足。为应对此挑战，美国能源部于2023年主办了微热量计与核数据研讨会，召集专家共同确定了优先核数据清单，并规划了多实验室联合测量计划，以推动关键核数据的改进。
微热量计核数据非破坏性分析超导探测器核保障γ射线谱
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02-26 00:00
本研究开发了一个统一的物理约束神经算子框架，用于加速直接模拟蒙特卡洛（DSMC）方法。该框架包含两个核心创新：1）一个局部神经碰撞核，替代了经验性的变硬球（VHS）模型，并通过物理约束的随机层和单元矩匹配，严格保证了动量与动能守恒，解决了确定性代理模型固有的方差抑制和人工冷却问题。该算子展现出零样本空间与热力学泛化能力，仅用一维库埃特流训练的模型即可准确模拟复杂的二维盖驱动空腔流。2）一个针对Jäger相互作用势的专用从头算神经算子，通过“物理收割”策略在大规模碰撞对上训练，高效捕获了高超声速流态中主导的高能散射动力学。在Mach 10氩气绕圆柱的稀薄流动验证中，该框架高保真地再现了输运行为与激波特征，相比直接数值积分实现了约20%的计算成本降低。
稀薄气体动力学神经算子dsmc加速物理约束零样本泛化量子散射
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02-26 00:00
德国GSI的NECTAR实验在ESR储存环中，首次在逆运动学下的替代反应研究中，实现了对γ衰变产物、多中子发射残余物和裂变碎片的同步探测。研究团队升级了探测器系统，并利用17.24 MeV/u的裸^{238}U^{92+}离子束与氘气靶反应，成功激发了^{238}U和^{239}U核。该工作详细描述了裂变探测器的几何设计、约束条件及基于模拟的效率测定，为研究重核的中子诱发反应提供了关键实验手段。
核物理实验储存环技术替代反应裂变探测逆运动学中子俘获
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02-26 00:00
本研究扩展了PtychoPINN框架，在菲涅尔相干衍射成像几何中实现了无重叠、单次曝光的图像重建，同时加速了传统的多曝光叠层成像。该框架将相干散射的可微分前向模型与泊松光子计数似然相结合，通过基于坐标的分组将实空间重叠作为可调参数而非硬性要求。在合成基准测试中，即使在低光子计数（约10^4光子/帧）下重建仍保持准确。在实验探针下，无重叠单次重建的振幅结构相似性（SSIM）达到0.904。相比具有相同主干网络、使用16,384张训练图像的数据饱和监督模型，PtychoPINN仅用1,024张图像即实现了更高的SSIM，并能泛化到未见过的照明轮廓。在匹配的128×128分辨率下，其每GPU吞吐量约为最小二乘最大似然（LSQ-ML）重建的40倍。这些结果在先进光子源和直线加速器相干光源的实验数据上得到验证，将单次曝光菲涅尔CDI与重叠叠层成像统一在一个框架内，为现代光源的剂量高效、高通量成像提供了支持。
相干衍射成像叠层成像物理信息神经网络单次曝光成像高通量成像同步辐射
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02-26 00:00
研究团队首次在实验上观测到Richtmyer-Meshkov不稳定性（RMI）的被动冻结现象。通过在正弦靶中引入增材制造的亚表面空腔，将单个冲击波转化为一系列较弱的冲击波序列，使表面上游的不稳定性增长被抑制超过70%。高速X射线成像和流体动力学模拟表明，这种抑制主要源于时间整形效应，空间曲率和冲击波弱化的贡献较小。该发现为惯性约束聚变及其他高能量密度系统中冲击波驱动的流体力学不稳定性控制，提供了一条不依赖于驱动器修改的独立途径。
流体力学不稳定性惯性约束聚变冲击波物理高能量密度物理实验观测不稳定性抑制
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02-26 00:00
本研究通过计算流体力学（CFD）模拟了76例患者特异性脑动脉瘤模型，首次系统揭示了局部管腔曲率是决定血流动力学环境的主要因素。研究发现，基于高斯曲率可将瘤壁分为鞍状（多见于瘤颈）和球状（多见于瘤顶）区域。鞍状区域与高时间平均壁面切应力（$\text{WSS}_{\text{TA}}$）、低振荡剪切指数（OSI）及强烈的近壁涡流活动相关；而球状区域则对应血流冲击区，表现为低$\text{WSS}_{\text{TA}}$和高OSI。这种客观的几何评估方法为识别易破裂的脆弱区域提供了新工具。
计算流体力学脑动脉瘤血流动力学壁面曲率壁面切应力风险分层
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02-26 00:00
本研究通过高分辨率三维直接数值模拟，首次揭示了在没有外部驱动的情况下，不稳定的磁化射流如何从层流磁重联自发过渡到充分发展的湍流。研究表明，三维电流片不稳定性触发了随机重联，从而持续注入湍流能量。能量预算分析表明，湍流电动势与磁场平均剪切的耦合主导了湍流的产生，随后磁涨落通过非线性级联将能量转移至动能场。
磁重联磁流体湍流数值模拟能量级联电流片不稳定性
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02-26 00:00
本研究对屏蔽偶极分子的三体物理进行了量子力学描述，并预测了可观测的埃菲莫夫物理。尽管相互作用具有各向异性和长程特性，但屏蔽效应使得在二体层面就出现了普适性，并延伸至三体领域，从而产生了埃菲莫夫物理。在散射长度共振的负侧，计算出的三聚体结合能显示出埃菲莫夫共振预期的特征标度律。此外，研究提出可利用“突然近似”方法，从正能量的束缚态出发来制备或探测这些分子三聚体。研究还发现，以偶极单位表示的三体参数具有普适性。
埃菲莫夫效应超冷分子三体物理偶极相互作用量子气体普适性
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02-26 00:00
针对粒子流算法对三维簇射成像的需求，研究提出了一种晶体电磁量能器的新设计。核心创新在于将晶体条正交排列于相邻纵向层，并面向对撞点，通过正交晶体条的测量关联实现能量沉积的精细空间分割。同时采用正反梯形模块交错结构，以最大化结构均匀性与探测器密闭性。该设计在保持晶体量能器优异本征能量分辨率的同时，提供了粒子流算法所需的三维簇射细节。模拟结果显示，其能量分辨率可达 $1.14\%/\sqrt{E} \oplus 0.44\%$。这为环形正负电子对撞机等未来对撞机实验提供了一条新的技术路径。
粒子探测器电磁量能器晶体设计粒子流算法对撞机物理三维成像
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02-26 00:00
本研究首次将新西兰高分辨率人类移动网络数据与集合种群模型结合，用于模拟植物病原体传播。模型以2010年全国性猕猴桃溃疡病（Psa-V）疫情为校准对象，成功复现了观测到的时空传播模式，证实人类移动网络是模拟传播动力学的坚实基础。分析显示，大部分传播发生在局部，但零星的长距离连接对全国性爆发至关重要。模拟实验表明，加强监测可加速疫情发现，且疫情严重程度对初始传入的时间和地点高度敏感。该研究为预测农业病原体时空传播提供了数据驱动的框架。
植物病害传播人类移动网络集合种群模型农业生物安全时空建模疫情预测
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02-26 00:00
本研究提出了一种新颖策略，通过引入完全局域的Onsager正则化非平衡分布函数，解决了标准最近邻格子玻尔兹曼方法中Navier-Stokes方程的建模误差。该机制可构建部分修正和完全修正的模型。在D2Q9网格上，部分修正模型仅处理相容性条件违反问题，将参考/任意网格温度下的精度分别提高2/4个数量级；完全修正模型则额外修正了应力张量误差，实现了精确建模。数值基准测试表明，修正后的方案在精度和稳定性上均优于Lattice-BGK及未修正的OReg-GEq方案，为基于OReg的热流体动力学扩展提供了有前景的途径。
格子玻尔兹曼方法navier-stokes方程onsager正则化计算流体力学建模误差修正热流体动力学
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02-26 00:00
本文扩展了Akama-Diakonov-Wetterich理论，将普朗克常数 $\hbar$ 和 ${/\!\!h}=\hbar c$ 作为涌现度规的基本元素。在对称破缺机制（GUT）中，逆普朗克常数 $1/\hbar$ 和 $1/{/\!\!h}$ 扮演了从“前几何”量子场论态到量子力学态相变的序参量角色。量子力学（QM）在此作为桥梁，连接了 $1/\hbar \rightarrow 0$ 极限下的量子场论（QFT）区域与 $\hbar \rightarrow 0$ 极限下的经典物理（CM）区域。在相变中，QFT相中的场变量积分转化为QM的路径积分表述，进而在 $1/\hbar \rightarrow \infty$ 极限下导出经典力学定律。
涌现引力量子力学基础普朗克常数相变序参量前几何理论
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02-26 00:00
本研究通过8192²和1536³网格的高分辨率数值模拟，解决了磁流体动力学湍流中关于能量谱标度律的长期争议。结果表明，总能量和交叉螺旋度谱更接近Kolmogorov预测的$k^{-5/3}$标度，而非Iroshnikov-Kraichnan的$k^{-3/2}$标度。磁能谱同样遵循$k^{-5/3}$，而动能谱呈现$k^{-3/2}$，后者源于磁场向速度场的能量转移。通量和结构函数分析为Kolmogorov标度提供了有力支持。
磁流体湍流能量谱标度数值模拟kolmogorov标度律交叉螺旋度
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02-26 00:00
本文批判了哲学中关于“去理想化”的标准论述，认为其本身过于理想化。作者基于物理学实践，提出了一个更广泛、更贴近实际的去理想化框架，并识别出三种去理想化程序：模型内、模型间和测量去理想化。研究表明，物理学家无需依赖哲学上的理想化概念，即可在模型内部或通过模型间比较来检验和修正理想化假设，从而为模型在现实世界中的推理应用提供辩护。
科学哲学模型理想化物理学方法论模型检验去理想化
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02-26 00:00
本文提出了一种用于射频集成电路（RFIC）设计空间探索的快速电磁仿真方法。该方法的核心思想是将总场解代数分解为设计相关变化部分与不变背景部分的贡献。不变背景（如处理堆栈和固定电路块）的场响应只需仿真一次，即可在所有设计变体中复用。每次设计迭代仅需对尺寸较小的可变组件进行仿真，并开发了一种高效的组件模型复用与精确融合技术，以构建多组件系统的模型。此外，针对可变组件可能涉及的大量源在不变背景中激发场的问题，提出了一种快速算法，将所需场解数量减少到与层数相当的量级。该方法在准确性、鲁棒性和效率方面均得到验证。
射频集成电路电磁仿真设计空间探索模型降阶计算物理算法优化
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02-26 00:00
本研究通过蒙特卡洛模拟，优化了一种专用于脑部成像的PET系统设计。系统采用带颈部开口的椭圆圆柱几何结构及前后面板，以提升灵敏度与响应线采样。评估了不同晶体厚度（15mm与20mm LYSO:Ce）及相互作用深度（DOI）层级的探测器配置。结果显示，使用20mm厚晶体时，系统灵敏度可达13.59%至35.04%，空间分辨率在0.8mm至1.5mm之间。研究证实，增加探测器厚度与DOI能力可显著提升性能，为开发下一代高性能脑部PET技术提供了关键设计依据。
脑部pet蒙特卡洛模拟探测器优化空间分辨率系统灵敏度医学物理
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02-26 00:00
研究通过分析2015-2024年O*NET数据中1730万次技能扩散机会，揭示了职业层级稳定的新机制：技能要求沿工资层级的扩散遵循“非对称轨迹通道”（ATC）规则。研究发现，扩散方向取决于技能领域及其依赖结构：向上扩散的社会认知技能因有互补基础设施而更易传播（20.7% vs 14.9%向下），而感觉/身体技能则呈现相反模式（19.5%向下 vs 10.3%向上）。嵌套性进一步放大这种不对称性。这表明即使没有选择性偏好或协调行动，职业层级也能通过持续重构得以复制。
技能扩散职业分层非对称传播社会物理学劳动力市场
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02-26 00:00
本研究利用多芯掺铒光纤放大器（MC-EDFA）的不同纤芯，在噪声抵消链路中实现了超稳定的光学频率传输。实验表明，仅稳定后的MC-EDFA在1000秒平均时间内的分数频率不稳定性达到 $5\times10^{-19}$；当与40公里长的7芯光纤盘集成后，该值达到 $1.4\times10^{-18}$。该工作进一步确立了多芯光纤网络作为超稳定频率传输平台的潜力，是将精密时间和频率分发融入未来多芯光纤通信基础设施的重要一步。
光纤通信频率传输多芯光纤光学放大器精密测量
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02-26 00:00
本研究探讨了鸟嘌呤-胞嘧啶（GC）碱基对形成对其阴离子自由基中π*形共振的影响。在识别出的七个π*共振中，三个定域于胞嘧啶，其余定域于鸟嘌呤。研究发现，相对于孤立碱基，碱基配对后胞嘧啶的共振能发生红移，而鸟嘌呤的共振能则发生蓝移。除了电子相互作用，几何畸变和基组重叠误差对GC自由基阴离子的共振位置和宽度也起着关键作用。互补碱基的电子相互作用对阴离子共振的稳定化效应似乎比周围环境的影响更大。
生物物理化学形共振碱基对自由基阴离子电子结构
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02-26 00:00
本研究首次实验验证了硅基窄带隙锗锡（GeSn）合金用于中红外热光伏（TPV）能量收集的可行性。研究人员制备了Ge₀.₉₁Sn₀.₀₉ p-i-n结构TPV二极管，在约1500 K热源照射下实现了约0.41 mW/cm²的输出功率，性能趋势与商用InAs器件相当。通过结合实验校准发射率的泊松-漂移-扩散模型预测，优化后的器件在中等热辐射下功率密度可超过1 W/cm²。该工作确立了GeSn作为一种可扩展、与硅工艺兼容的中红外TPV平台，其性能主要受限于缺陷辅助复合和传输损耗，未来通过材料与器件优化具有巨大提升潜力。
热光伏锗锡合金中红外能量收集硅基光电窄带隙半导体
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02-26 00:00
本文回顾了腹部MRI中呼吸运动补偿技术的发展与临床转化困境。尽管该领域已取得显著技术进步，但多数先进方法并未融入常规临床工作流。文章不同于传统综述，转而探讨技术创新与临床实际需求错位的原因，分析了阻碍技术转化的壁垒，并明确了临床对有效运动管理的核心要求。最后，文章指出了更具临床相关性的未来研究方向，旨在引导未来开发更好地服务于临床整合。
医学影像mri技术运动伪影临床转化腹部成像呼吸管理
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02-26 00:00
本研究基于Senftleben-Beenakker效应，揭示了中性双原子气体在磁场中会产生各向异性的奇粘度。通过求解扁球与长球体周围的斯托克斯流，并应用洛伦兹互易定理，发现两种形状的颗粒在磁场气体中沉降时受到的力方向相反，从而实现了物理分离。
奇粘度磁流体动力学颗粒分离斯托克斯流senftleben-beenakker效应