Parton energy loss in heavy-ion collisions via direct-photon and charged-particle azimuthal correlations

Charged-particle spectra associated with direct photon (gamma(dir)) and pi(0) are measured in p + p and Au + Au collisions at center-of-mass energy root(S)(NN) = 200 GeV with the STAR detector at the Relativistic Heavy Ion Collider. A shower-shape analysis is used to partially discriminate between gamma(dir) and pi(0). Assuming no associated charged particles in the gamma(dir) direction ( near side) and small contribution from fragmentation photons (gamma(frag)), the associated charged-particle yields opposite to gamma(dir) (away side) are extracted. In central Au + Au collisions, the charged-particle yields at midrapidity (vertical bar eta vertical bar < 1) and high transverse momentum (3 < (assoc)(PT) < 16 GeV/c) associated with gamma(dir) and pi(0) (vertical bar eta vertical bar < 0.9, 8 < (trig)(PT) < 16 GeV/c) are suppressed by a factor of 3-5 compared with p + p collisions. The observed suppression of the associated charged particles is similar for gamma(dir) and pi(0) and independent of the gamma(dir) energy within uncertainties. These measurements indicate that, in the kinematic range covered and within our current experimental uncertainties, the parton energy loss shows no sensitivity to the parton initial energy, path length, or color charge.

一种改进的超高压输电线路巡检机器人越障方法

介绍了一种新型的超高压输电线路巡检机器人,阐述了分阶段的控制策略.主要针对越障的工程实际问题,从理论上分析了越障阶段的难点:质心调节,输电线的辨识与定位问题.进行了仿真和试验,验证了控制策略和理论分析的正确性.

Energy recovery in individuals with knee osteoarthritis.

OBJECTIVE: Pathological gaits have been shown to limit transfer between potential (PE) and kinetic (KE) energy during walking, which can increase locomotor costs. The purpose of this study was to examine whether energy exchange would be limited in people with knee osteoarthritis (OA). METHODS: Ground reaction forces during walking were collected from 93 subjects with symptomatic knee OA (self-selected and fast speeds) and 13 healthy controls (self-selected speed) and used to calculate their center of mass (COM) movements, PE and KE relationships, and energy recovery during a stride. Correlations and linear regressions examined the impact of energy fluctuation phase and amplitude, walking velocity, body mass, self-reported pain, and radiographic severity on recovery. Paired t-tests were run to compare energy recovery between cohorts. RESULTS: Symptomatic knee OA subjects displayed lower energetic recovery during self-selected walking speeds than healthy controls (P = 0.0018). PE and KE phase relationships explained the majority (66%) of variance in recovery. Recovery had a complex relationship with velocity and its change across speeds was significantly influenced by the self-selected walking speed of each subject. Neither radiographic OA scores nor subject self-reported measures demonstrated any relationship with energy recovery. CONCLUSIONS: Knee OA reduces effective exchange of PE and KE, potentially increasing the muscular work required to control movements of the COM. Gait retraining may return subjects to more normal patterns of energy exchange and allow them to reduce fatigue.

Balancing deceit and disguise: How to successfully fool the defender in a 1 vs. 1 situation in rugby

Suddenly changing direction requires a whole body reorientation strategy. In sporting duels such as an attacker vs. a defender in rugby, successful body orientation/reorientation strategies are essential for successful performance. The aim of this study is to examine which biomechanical factors, while taking into account biomechanical constraints, are used by an attacker in a 1 vs. 1 duel in rugby. More specifically we wanted to examine how an attacker tries to deceive the defender yet disguise his intentions by comparing effective deceptive movements (DM+), ineffective deceptive movements (DM-), and non-deceptive movements (NDM). Eight French amateur expert rugby union players were asked to perform DMs and NDMs in a real 1 vs. 1 duel. For each type of movement (DM+, DM-, NDM) different relevant orientation/reorientation parameters, medio-lateral displacement of the center of mass (COM), foot, head, upper trunk, and lower trunk yaw; and upper trunk roll were analyzed and compared. Results showed that COM displacement and lower trunk yaw were minimized during DMs while foot displacement along with head and upper trunk yaw were exaggerated during DMs (DM+ and DM-). This would suggest that the player is using exaggerated body-related information to consciously deceive the defender into thinking he will run in a given direction while minimizing other postural control parameters to disguise a sudden change in posture necessary to modify final running direction. Further analysis of the efficacy of deceptive movements showed how the disguise and deceit strategies needed to be carefully balanced to successfully fool the defender. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Bimodal biometric verification based on face and lips

In this paper, we present a novel approach to person verification by fusing face and lip features. Specifically, the face is modeled by the discriminative common vector and the discrete wavelet transform. Our lip features are simple geometric features based on a lip contour, which can be interpreted as multiple spatial widths and heights from a center of mass. In order to combine these features, we consider two simple fusion strategies: data fusion before training and score fusion after training, working with two different face databases. Fusing them together boosts the performance to achieve an equal error rate as low as 0.4% and 0.28%, respectively, confirming that our approach of fusing lips and face is effective and promising.

Étude des collisions proton-proton dans l’expérience ATLAS avec les détecteurs ATLAS-MPX

Les seize détecteurs MPX constituant le réseau ATLAS-MPX ont été placés à différentes positions dans le détecteur ATLAS et sa averne au CERN dans le but de mesurer en emps réel les champs de radiation produits ar des particules primaires (protons des faisceaux) et des particules secondaires (kaons, pions, g, protons) issues des collisions proton-proton. Des films de polyéthylène (PE) et de fluorure de lithium (6LiF) recouvrent les détecteurs afin d’augmenter leur sensibilité aux neutrons produits par les particules primaires et secondaires interagissant avec les matériaux présents dans l’environnement d’ATLAS. La reconnaissance des traces laissées par les particules dans un détecteur ATLAS-MPX se fait à partir des algorithmes du logiciel MAFalda (“Medipix Analysis Framework”) basé sur les librairies et le logiciel d’analyse de données ROOT. Une étude sur le taux d’identifications erronées et le chevauchement d’amas a été faite en reconstruisant les activités des sources 106Ru et 137Cs. L’efficacité de détection des neutrons rapides a été mesurée à l’aide des sources 252Cf et 241AmBe (neutrons d’énergie moyenne de 2.13 et 4.08 MeV respectivement). La moyenne des efficacités de détection mesurées pour les neutrons produits par les sources 252C f et 241AmBe a été calculée pour les convertisseurs 6LiF et PE et donnent (0.8580 ± 0.1490)% et (0.0254 ± 0.0031)% pour LiF et (0.0510 ± 0.0061)% et (0.0591 ± 0.0063)% pour PE à bas et à haut seuil d’énergie respectivement. Une simulation du calcul de l’efficacité de détection des neutrons dans le détecteur MPX a été réalisée avec le logiciel GEANT4. Des données MPX correspondant aux collisions proton-proton à 2.4 TeV et à 7 TeV dans le centre de masse ont été analysées. Les flux détectés d’électrons et de photons sont particulièrement élevés dans les détecteurs MPX01 et MPX14 car ils sont plus près du point de collision. Des flux de neutrons ont été estimés en utilisant les efficacités de détection mesurées. Une corrélation avec la luminosité du LHC a été établie et on prédit que pour les collisions à 14 TeV dans le centre de masse et avec une luminosité de 10^34 cm-1*s-1 il y aura environ 5.1x10^8 ± 1.5x10^7 et 1.6x10^9 ± 6.3x10^7 particules détectées par les détecteurs MPX01 et MPX14 respectivement.

Détection des événements de "Minimum Bias" et neutrons avec les détecteurs ATLAS-MPX par simulations

Un réseau de seize détecteurs ATLAS-MPX a été mis en opération dans le détecteur ATLAS au LHC du CERN. Les détecteurs ATLAS-MPX sont sensibles au champ mixte de radiation de photons et d’électrons dans la caverne d’ATLAS et sont recouverts de convertisseurs de fluorure de lithium et de polyéthylène pour augmenter l’efficacité de détection des neutrons thermiques et des neutrons rapides respectivement. Les collisions à haute énergie sont dominées par des interactions partoniques avec petit moment transverse pT , associés à des événements de “minimum bias”. Dans notre cas la collision proton-proton se produit avec une énergie de 7 TeV dans le centre de masse avec une luminosité de 10³⁴cm⁻²s⁻¹ telle que fixée dans les simulations. On utilise la simulation des événements de "minimum bias" générés par PYTHIA en utilisant le cadre Athena qui fait une simulation GEANT4 complète du détecteur ATLAS pour mesurer le nombre de photons, d’électrons, des muons qui peuvent atteindre les détecteurs ATLASMPX dont les positions de chaque détecteur sont incluses dans les algorithmes d’Athena. Nous mesurons les flux de neutrons thermiques et rapides, générés par GCALOR, dans les régions de fluorure de lithium et de polyéthylène respectivement. Les résultats des événements de “minimum bias” et les flux de neutrons thermiques et rapides obtenus des simulations sont comparés aux mesures réelles des détecteurs ATLAS-MPX.

Évaluation biomécanique de la locomotion à la suite d'une arthroplastie de la hanche

Depuis les dernières années, la prévalence de personnes souffrant de dégénérescence des cartilages articulaires, communément appelée ostéoarthrite (OA), ne cesse d’augmenter. Les douleurs articulaires et les raideurs musculaires associées à cette pathologie mènent à des limitations des capacités fonctionnelles, à une perte de mobilité et d’autonomie affectant grandement la qualité de vie de ces personnes. Afin de soulager les personnes souffrant de cette pathologie, l’arthroplastie de la hanche est une procédure chirurgicale fréquemment utilisée. À la suite de cette chirurgie, une amélioration de la qualité de vie et une reprise des capacités fonctionnelles sont souvent observées. Cependant, comparativement à des sujets sains, la vitesse de marche est diminuée, une faiblesse des muscles abducteurs de la hanche est constatée et des mouvements compensatoires au niveau du tronc sont persistants. L’objectif de cette thèse est d’évaluer le patron locomoteur chez des patients qui subiront une arthroplastie de la hanche. Plus spécifiquement, les adaptations locomotrices pré et post-opératoires seront quantifiées dans le but d’apporter des modifications aux programmes de réhabilitation pour ainsi favoriser un patron locomoteur sans déficit. Afin de répondre à cet objectif, trois études distinctes ont été effectuées. Dans le cadre de la première étude, l’impact de l’implantation d’une prothèse totale de la hanche avec une tête fémorale de large diamètre et une prothèse de resurfaçage a été évalué par rapport aux sujets sains lors de la locomotion. Au cours de cette étude, le contrôle du tronc a été analysé en utilisant la distance entre le centre de masse corporel et le centre articulaire de la hanche opérée. Suite aux résultats obtenus, aucune différence majeure n’existe entre les deux types de prothèses en ce qui a trait au contrôle du tronc et ce, à un an post-opératoire. Lors de la deuxième étude, la symétrie des paramètres biomécaniques des membres inférieurs lors de la locomotion chez des patients ayant bénéficié de l’implantation d’une prothèse de la hanche a été caractérisée suite à un programme d’exercices péri-opératoires (pré et post-opératoire). Lors de cette étude, le programme d’exercices péri-opératoires était complémentaire au protocole de réadaptation du centre hospitalier. D’après les résultats obtenus lors de cette étude exploratoire, ce programme d’exercices péri-opératoires semble permettre d’améliorer la symétrie de la puissance et du travail musculaire au niveau de la hanche, du genou et de la cheville favorisant ainsi un patron de marche avec de minimes compensations. Finalement, dans le cadre de la troisième étude, l’approche prédictive et l’approche fonctionnelle, utilisées pour localiser le centre articulaire de la hanche, ont été comparées aux mesures radiographiques, chez des patients à la suite d’un remplacement articulaire de la hanche. À la suite de cette étude, les résultats démontrent que l’utilisation de l’approche fonctionnelle est plus appropriée chez des patients ayant bénéficié d’une arthroplastie de la hanche. En effet, cette approche individualisée est plus précise ce qui, par conséquent, permettra d’obtenir des résultats de plus grande qualité lors d’analyses biomécaniques de la locomotion.

Mesure des champs de radiation dans le détecteur ATLAS et sa caverne avec les détecteurs au silicium à pixels ATLAS-MPX

Les collisions proton-proton produites par le LHC imposent un environnement radiatif hostile au détecteur ATLAS. Afin de quantifier les effets de cet environnement sur la performance du détecteur et la sécurité du personnel, plusieurs simulations Monte Carlo ont été réalisées. Toutefois, la mesure directe est indispensable pour suivre les taux de radiation dans ATLAS et aussi pour vérifier les prédictions des simulations. À cette fin, seize détecteurs ATLAS-MPX ont été installés à différents endroits dans les zones expérimentale et technique d'ATLAS. Ils sont composés d'un détecteur au silicium à pixels appelé MPX dont la surface active est partiellement recouverte de convertisseurs de neutrons thermiques, lents et rapides. Les détecteurs ATLAS-MPX mesurent en temps réel les champs de radiation en enregistrant les traces des particules détectées sous forme d'images matricielles. L'analyse des images acquises permet d'identifier les types des particules détectées à partir des formes de leurs traces. Dans ce but, un logiciel de reconnaissance de formes appelé MAFalda a été conçu. Étant donné que les traces des particules fortement ionisantes sont influencées par le partage de charge entre pixels adjacents, un modèle semi-empirique décrivant cet effet a été développé. Grâce à ce modèle, l'énergie des particules fortement ionisantes peut être estimée à partir de la taille de leurs traces. Les convertisseurs de neutrons qui couvrent chaque détecteur ATLAS-MPX forment six régions différentes. L'efficacité de chaque région à détecter les neutrons thermiques, lents et rapides a été déterminée par des mesures d'étalonnage avec des sources connues. L'étude de la réponse des détecteurs ATLAS-MPX à la radiation produite par les collisions frontales de protons à 7TeV dans le centre de masse a montré que le nombre de traces enregistrées est proportionnel à la luminosité du LHC. Ce résultat permet d'utiliser les détecteurs ATLAS-MPX comme moniteurs de luminosité. La méthode proposée pour mesurer et étalonner la luminosité absolue avec ces détecteurs est celle de van der Meer qui est basée sur les paramètres des faisceaux du LHC. Vu la corrélation entre la réponse des détecteurs ATLAS-MPX et la luminosité, les taux de radiation mesurés sont exprimés en termes de fluences de différents types de particules par unité de luminosité intégrée. Un écart significatif a été obtenu en comparant ces fluences avec celles prédites par GCALOR qui est l'une des simulations Monte Carlo du détecteur ATLAS. Par ailleurs, les mesures effectuées après l'arrêt des collisions proton-proton ont montré que les détecteurs ATLAS-MPX permettent d'observer la désintégration des isotopes radioactifs générés au cours des collisions. L'activation résiduelle des matériaux d'ATLAS peut être mesurée avec ces détecteurs grâce à un étalonnage en équivalent de dose ambiant.

Probing bilinear R-parity violating supergravity at the LHC

We study the collider phenomenology of bilinear R-parity violating supergravity, the simplest effective model for supersymmetric neutrino masses accounting for the current neutrino oscillation data. At the CERN Large Hadron Collider the center-of-mass energy will be high enough to probe directly these models through the search for the superpartners of the Standard Model (SM) particles. We analyze the impact of R-parity violation on the canonical supersymmetry searches-that is, we examine how the decay of the lightest supersymmetric particle (LSP) via bilinear R-parity violating interactions degrades the average expected missing momentum of the reactions and show how this diminishes the reach in the usual channels for supersymmetry searches. However, the R-parity violating interactions lead to an enhancement of the final states containing isolated same-sign di-leptons and trileptons, compensating the reach loss in the fully inclusive channel. We show how the searches for displaced vertices associated to LSP decay substantially increase the coverage in supergravity parameter space, giving the corresponding reaches for two reference luminosities of 10 and 100 fb(-1) and compare with those of the R-parity conserving minimal supergravity model.

Astrophysical S factors for fusion reactions involving C, O, Ne, and Mg isotopes

Using the Sao Paulo potential and the barrier penetration formalism we have calculated the astrophysical factor S(E) for 946 fusion reactions involving stable and neutron-rich isotopes of C, O, Ne, and Mg for center-of-mass energies E varying from 2 to approximate to 18-30 MeV (covering the range below and above the Coulomb barrier). We have parameterized the energy dependence, S(E), by an accurate universal 9-parameter analytic expression and present tables of fit parameters for all the reactions. We also discuss the reduced 3-parameter version of our fit which is highly accurate at energies below the Coulomb barrier, and outline the procedure for calculating the reaction rates. The results can be easily converted to thermonuclear or pycnonuclear reaction rates to simulate various nuclear burning phenomena, in particular, stellar burning at high temperatures and nucleosynthesis in high density environments. (C) 2010 Elsevier Inc. All rights reserved

J/psi production in pp collisions at root s=200GeV in the STAR experiment

In this work we present the J/psi measurement in p+p collisions within the STAR collaboration Quarkonium program. This measurements aim to be the baseline measurement of a more comprehensive systematic study of quarkonium states production in order to understand their in medium modification. Here we report the total cross section and rho(T) distribution, and find them to be consistent with pQCD CEM predictions as well as to previous measurements at the same center-of-mass energy.

Unraveling Dynamical Heterogeneity in the Ionic Liquid 1-Butyl-3-methylimidazolium Chloride

Heterogeneous dynamics within a time range of nanoseconds was investigated by molecular dynamics (MD) simulations of 1 -butyl-3-methylimidazolium chloride ([bmim]Cl). After identifying groups of fast and slow ions, it was shown that the separation between the location of the center of mass and the center of charge of cations, d(CMCC), is a signature of such difference in ionic mobility. The distance d(CMCC) can be used as a signature because it relaxes in the time window of the dynamical heterogeneity. The relationship between the parameter dcmcc and conformations of the side alkyl chain in [bmim] is discussed. Since the relatively slow relaxation of dcmcc is a consequence of coexisting polar and nonpolar domains in the bulk, the MD simulations reveal a subtle interplay between structural and dynamical heterogeneity in ionic liquids.

Gravitational self-localization for spherical masses

In this work, I consider the center-of-mass wave function for a homogenous sphere under the influence of the self-interaction due to Newtonian gravity. I solve for the ground state numerically and calculate the average radius as a measure of its size. For small masses, M≲10−17 kg, the radial size is independent of density, and the ground state extends beyond the extent of the sphere. For masses larger than this, the ground state is contained within the sphere and to a good approximation given by the solution for an effective radial harmonic-oscillator potential. This work thus determines the limits of applicability of the point-mass Newton Schrödinger equations for spherical masses. In addition, I calculate the fringe visibility for matter-wave interferometry and find that in the low-mass case, interferometry can in principle be performed, whereas for the latter case, it becomes impossible. Based on this, I discuss this transition as a possible boundary for the quantum-classical crossover, independent of the usually evoked environmental decoherence. The two regimes meet at sphere sizes R≈10−7 m, and the density of the material causes only minor variations in this value.

Exploring Elko typical signature

We study the prospects of observing the presence of a relatively light Elko particle as a possible dark matter candidate, by pointing out a typical signature for the process encompassing the Elko non-locality, exploring some consequences of the unusual Elko propagator behavior when analyzed outside the Elko axis of propagation. We also consider the production of a light Elko associated to missing energy and isolated leptons at the LHC, with center of mass energy of 7 and 14 TeV and total luminosity from 1 fb(-1) to 10 fb(-1). Basically, the Elko non-locality engenders a peculiar signal in the missing energy turning it sensible to the angle of detection. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.