高能物理实验离线软件中探测器建模新技术的研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11675275
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    70.0万
  • 负责人：
    尤郑昀
  • 依托单位：
    中山大学
  • 学科分类：
    A2806.在线与离线数据处理
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Detector description system is a key part in offline software of HEP experiments, and plays an important role in detector design, physics goal validation, simulation and data processing. We summarize our experience in developing the detector description system for HEP experiments in China and abroad, propose to develop a new general detector description system based on the development of computing and software frontier technology. The system will not only provide a uniform detector description solution for all related applications in the offline software like simulation, reconstruction, calibration, alignment and event display, but will also provide detector information for external applications like CAD design, computational fluid dynamics, computational structural mechanics, heat conduction calculation, magnetic field calculation, and visualization system. We will further study the MESH detector system and improve data processing efficiency with parallel computing technology. With the development of the new detector description system, an integrated and efficient detector data management system will be designed for the JUNO experiment. It will also provide key technologies on detector design and data processing for the next generation of large scientific facilities, such as CEPC and ADS.
探测器建模系统是高能物理离线软件开发中必不可少的部分，在探测器设计、物理目标论证与模拟、实验数据处理中都有重要应用。我们总结了近年来国内外各种大型高能物理实验软件中探测器建模系统的开发经验，结合目前计算科学和应用软件的前沿技术，提出开发一套新的通用探测器建模系统，不仅为离线软件中的模拟、重建、刻度、准直、事例显示等应用提供统一的探测器描述，也为离线软件之外的CAD设计、流体力学计算、结构力学计算、温度和磁场计算、可视化系统等提供一致的探测器信息。同时，进一步研究将探测器描述网格化，与并行计算技术相结合，以提高模拟和实验数据的处理效率。该新技术立足于为建设中的江门中微子实验JUNO提供一个完整而高效的探测器数据管理系统，也面向未来一系列大科学装置，能够为环形正负电子对撞机CEPC、加速器驱动次临界系统ADS上各种实验的探测器设计和数据处理提供关键技术。

结项摘要

基于探测器几何描述语言GDML，我们开发了一套统一的探测器建模系统，实现了高能物理实验离线软件中的模拟、重建、刻度、事例显示等应用的统一探测器描述，并实现了其与外部通用软件CAD、COMSOL、Unity之间的探测器几何信息交换。基于该技术我们为江门中微子实验JUNO提供了完整而高效的探测器几何数据管理系统，并已成功用于JUNO实验的模拟、重建和事例显示等应用中。另外基于网格化探测器建模方案，我们研究了温度场变化对球形液基探测器流体和光学性质产生的变化，及其对探测器模拟和重建的影响，证实了网格化探测器几何建模方案用于研究相关多物理场问题的可行性。在本项目的支持下，我们共发表期刊论文7篇，会议论文9篇，已培养毕业硕士2人、博士1人。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（9）
专利数量（0）
A method of detector and event visualization with Unity in JUNO
JUNO 中使用 Unity 进行探测器和事件可视化的方法
  • DOI：
    10.1088/1748-0221/14/01/t01007
  • 发表时间：
    2018-12
  • 期刊：
    Journal of Instrumentation
  • 影响因子：
    1.3
  • 作者：
    Zhu J;You Z;Zhang Y;Li Z;Zhang S;Lin T;Li W
  • 通讯作者：
    Li W
A method for sharing dynamic geometry information in studies on liquid-based detectors
液基探测器研究中共享动态几何信息的方法
  • DOI：
    10.1007/s41365-021-00852-8
  • 发表时间：
    2020-12
  • 期刊：
    Nuclear Science and Techniques
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    Shu Zhang;Jing Shu Li;Yang Jie Su;Yu Mei Zhang;Zi Yuan Li;Zheng Yun You
  • 通讯作者：
    Zheng Yun You
GDML based geometry management system for offline software in JUNO
JUNO 离线软件中基于 GDML 的几何管理系统
  • DOI：
    10.1016/j.nima.2018.08.008
  • 发表时间：
    2018-11
  • 期刊：
    Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Li Kaijie;You Zhengyun;Zhang Yumei;Zhu Jiang;Lin Tao;Deng Ziyan;Li Weidong
  • 通讯作者：
    Li Weidong
A ROOT based event display software for JUNO
基于ROOT的JUNO事件显示软件
  • DOI：
    10.1088/1748-0221/13/02/t02002
  • 发表时间：
    2017-12
  • 期刊：
    Journal of Instrumentation
  • 影响因子：
    1.3
  • 作者：
    You Z.;Li K.;Zhang Y.;Zhu J.;Lin T.;Li W.
  • 通讯作者：
    Li W.
Precise measurements of branching fractions for D-s(+) meson decays to two pseudoscalar mesons
精确测量 D-s( ) 介子衰减到两个赝标量介子的分支分数
  • DOI：
    10.1007/jhep08(2020)146
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    The Journal of High Energy Physics
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Ablikim M.;Achasov M. N.;Adlarson P.;Ahmed S.;Albrecht M.;Amoroso A.;An Q.;Anita;Bai Y.;Bakina O.;Ferroli R. Baldini;Balossino I;Ban Y.;Begzsuren K.;Bennett J. V;Berger N.;Bertani M.;Bettoni D.;Bianchi F.;Biernat J.;Bloms J.;Bortone A.;Boyko I;Briere R. A
  • 通讯作者：
    Briere R. A

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其他文献

基于HIAF集群的高强度缪子、反质子次级束产生 及其物理研究展望
  • DOI：
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    2020
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孙志宇;陈良文;蔡汉杰;李亮;尤郑昀;袁野;王莹;谢聚军;冯兆庆;王世陶
  • 通讯作者：
    王世陶
BESⅢμ子鉴别器μ,π鉴别的研究
  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    《高能物理与核物理》, 28, 977—9812004(09).
  • 影响因子：
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  • 作者：
    尤郑昀;冒亚军
  • 通讯作者：
    冒亚军

其他文献

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尤郑昀的其他基金

基于DD4HEP的下一代高能物理实验通用探测器几何框架研究
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BESIII上粲偶素到D(s)介子半轻衰变的寻找及缪子鉴别的改进
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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