Estimadores de Densidad de Núcleo para Hazes de Partículas Ejesimétricos
Autores: Pierce, Christopher M.; Kim, Young-Kee
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estimadores de Densidad de Núcleo para Hazes de Partículas Ejesimétricos
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión del conocimiento
Palabras clave
Vigas
Densidad
Coordenadas
Estimadores
Simetría
Artefactos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Los haces brillantes se representan comúnmente mediante datos muestreados en los algoritmos numéricos utilizados para simular sus propiedades. Sin embargo, en estos cálculos y en los análisis de sus salidas, a veces se requiere la densidad del haz y debe calcularse a partir de las muestras. Los haces axisimétricos, que poseen una simetría rotacional y se expresan naturalmente en coordenadas polares, representan un desafío particular para los estimadores de densidad. El elemento de área en coordenadas polares se reduce a medida que el radio se vuelve pequeño, y ponderar las muestras para tener en cuenta su frecuencia reducida puede causar artefactos no deseados. En este trabajo, derivamos expresiones analíticas para dos estimadores de densidad de núcleo, que resuelven estos problemas en las coordenadas espaciales y en el espacio de fase transversal. Mostramos cómo se pueden encontrar los núcleos promediando el núcleo gaussiano en coordenadas cartesianas sobre el ángulo polar y demostramos su uso en problemas de prueba. Estos resultados muestran que se puede aprovechar la simetría de los haces de partículas en la estimación de densidad mientras se evitan artefactos.
Descripción
Los haces brillantes se representan comúnmente mediante datos muestreados en los algoritmos numéricos utilizados para simular sus propiedades. Sin embargo, en estos cálculos y en los análisis de sus salidas, a veces se requiere la densidad del haz y debe calcularse a partir de las muestras. Los haces axisimétricos, que poseen una simetría rotacional y se expresan naturalmente en coordenadas polares, representan un desafío particular para los estimadores de densidad. El elemento de área en coordenadas polares se reduce a medida que el radio se vuelve pequeño, y ponderar las muestras para tener en cuenta su frecuencia reducida puede causar artefactos no deseados. En este trabajo, derivamos expresiones analíticas para dos estimadores de densidad de núcleo, que resuelven estos problemas en las coordenadas espaciales y en el espacio de fase transversal. Mostramos cómo se pueden encontrar los núcleos promediando el núcleo gaussiano en coordenadas cartesianas sobre el ángulo polar y demostramos su uso en problemas de prueba. Estos resultados muestran que se puede aprovechar la simetría de los haces de partículas en la estimación de densidad mientras se evitan artefactos.