Publicación 2018:Finite element method analysis of whispering gallery acoustic sensing

Titulo: Finite element method analysis of whispering gallery acoustic sensing

Autores: C. J. Solano Salinas, A.H. La Rosa, T. Le, H. Tran, R. Fernandez, N. Laal, J. Quispe, R. Bringas, F. Segundo

Journal of Physics: Conference Series
Vol 1143 (2018), conferencia 1, 012014
Published by IOP Publishing
doi: 10.1088/1742-6596/1143/1/012014

Abstract: Whispering Gallery Acoustic Sensing (WGAS) has recently been introduced as a sensing feedback mechanism to control the probe-sample separation distance in canning probe microscopy that uses a quartz tuning fork as a sensor (QTF-SPM) [1]. WGAS exploits the SPM supporting frame as a resonant acoustic cavity to monitor the nanometer-sized amplitude of the QTF oscillations. Optimal WGAS sensitivity depends on attaining an exact match between the cavity’s frequency peak response and the TF resonance frequency. However, two aspects play against this objective: i) the unpredictable variability of the TF resonance frequency (upon attaching a SPM-probe to one of its tines), and ii) cavities of arbitrary geometry tend to display complicated (multiple peaks) frequency response, making difficult to identify which cavity dimension control which peak. Practical matching frequency procedures are needed then to operate the Shear-force Acoustic Nearfield Microscopy (SANM) more efficiently. As a first step, here we undertake finite-element method (FEM) analysis to find out cavities of simple frequency response and, ideally, easy frequency tuning ability. Based on previous results we focus our studies in analyzing the frequency response of conical cavities within a range around the 32 kHz operating frequency. To first validate our numerical simulation studies, we reproduce the experimental results obtained from a specific conical cavity. Then we proceed to simulate the response of cavities of slightly different geometries, and investigate the dependence on the young modulus, poison ratio, and slight changes in dimensions. This initial success encourages to undertake studies of cavities having more sophisticated geometries.

Finite element method analysis of whispering gallery acoustic sensing@JPhysConfSer.1143.012014.2018

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Maestría en Física Médica 2019: Cecilia Querebalú García

Maestría en Física Médica (grado otorgado el 18 de febrero de 2019 en la Facultad de Ciencias de la UNI)

Tesista: Cecilia Querebalú García

Asesor: Dr. Carlos Javier Solano Salinas

Co-Asesora: Dra. Carmen Sandra Guzmán Calcina

Co-Asesor: Mg. José Fernando Marquez Pachas

Titulo de la tesis: “EVALUACIÓN DE LA DOSIS PERIFÉRICA PARA TRATAMIENTOS DE RADIOCIRUGÍA EN BLANCOS SIMULADOS EN DIFERENTES POSICIONES DE LA CABEZA DE UN FANTOMA

Resumen:  En tratamientos de radioterapia, siempre hay una dosis absorbida, 𝐷, que se deposita fuera del campo de tratamiento, a esta 𝐷 se le conoce como “Dosis Periférica”, 𝐷𝑃. Para tratamientos de radiocirugía sucede lo mismo, a pesar de ser campos pequeños (<4 x 4 cm2), hay otros factores, como la alta 𝐷 depositada en una sola fracción que hace que la 𝐷𝑃 aumente. La evaluación de esta 𝐷 es de suma importancia sobre todo en pacientes de larga sobrevida posterior al tratamiento. El objetivo de este trabajo fue evaluar la 𝐷𝑃 en tratamientos de radiocirugía para blancos simulados en diferentes posiciones de la cabeza de un fantoma antropomórfico de medio cuerpo, con técnica de cuatro arcos y criterios de planificación, como: tamaño del colimador, posición del blanco en la cabeza y D prescrita.
El desarrollo del trabajo contemplo el uso de películas radiocrómicas EBT2, las cuales fueron caracterizados y calibrados con un haz de fotones de 6 MV generados en un acelerador lineal Clinac 2100C/D. Se definieron 9 posiciones anatómicas, estás fueron, ojos, tiroides, parte superior de los pulmones, mediastino, mamas y ombligo en el fantoma y se realizaron 57 planes de radiocirugía para evaluar la 𝐷𝑃 en todas las posiciones de posibles blancos en la cabeza. La caracterización de las películas, muestra una reproducibilidad con incertidumbre de ±1.3% (2𝜇), linealidad para un rango de D bajas de hasta 93 cGy con coeficiente de linealidad de r2 = 0.9998, dependencia de tasa de dosis de ±4.7% (2𝜇 ), dependencia de energía con coeficiente de linealidad de r2 = 0.9412 y en la calibración una máxima incertidumbre de 1.8% (2𝜇). Analizando la influencia del tamaño de colimador, se encontró mayor 𝐷𝑃 (150.81 ± 0.97) cGy en el ojo derecho del fantoma para el colimador de 3.0 cm con un blanco posicionado en el plano superior derecho de la cabeza del fantoma y su influencia con la distancia de (27.14 ± 1.04) cGy en la tiroides, para un blanco posicionado en el plano inferior izquierdo de la cabeza del fantoma para una D prescrita de 18 Gy.
Se concluye que para realizar la optimización durante el procedimiento en radiocirugía
se tiene que conocer la dependencia de la 𝐷𝑃 con respecto a la localización del blanco, el tamaño de colimador y la distancia. Por ello, es esencial tenerla en cuenta en orden a elegir el plan de tratamiento más adecuado para entregar la máxima D al blanco, mientras minimizamos las D a los órganos fuera del blanco del tratamiento.

Palabras clave: radiocirugía, dosis periférica, películas radiocrómicas, campos pequeños.

Tesis Final 2019 CQuerebalu 28en19

Presentación tesis FM final 18feb19

Publicación 2019: Measurement of quasielastic-like neutrino scattering at Ev ∼ 3.5 GeV on a hydrocarbon target

Titulo: Measurement of quasielastic-like neutrino scattering at <Eν> ∼ 3.5 GeV on a hydrocarbon target

Autores: C. J. Solano Salinas y colaboración MINERvA (del FERMILAB de EEUU)

Physical Review D
Vol 99 (2019), 012004
Published by American Physical Society
doi: 10.1103/PhysRevD.99.012004

Abstract: MINERvA presents a new analysis of neutrino induced quasielastic-like interactions in a hydrocarbon tracking target. We report a double-differential cross section using the muon transverse and longitudinal momentum. In addition, differential cross sections as a function of the square of the four-momentum transferred and the neutrino energy are calculated using a quasielastic hypothesis. Finally, an analysis of energy deposited near the interaction vertex is presented. These results are compared to modified GENIE predictions as well as a NuWro prediction. All results use a data set produced by 3.34 × 10^20 protons on target creating a neutrino beam with a peak energy of approximately 3.5 GeV.

PRD99.012004.2019

Adiós Julio Salazar! 24/12/2018

JSalazar-24dic18

Publicación 2018: Reducing model bias in a deep learning classifier using domain adversarial neural networks in the MINERνA experiment

Titulo: Reducing model bias in a deep learning classifier using domain adversarial neural networks in the MINERvA experiment

Autores: C. J. Solano Salinas y colaboración MINERvA (del FERMILAB de EEUU)

Journal of Instrumentation
Vol 13 (2018), 11, P11020
Published by IOP Publishing
doi: 10.1088/1748-0221/13/11/P11020

Abstract: We present a simulation-based study using deep convolutional neural networks (DCNNs) to identify neutrino interaction vertices in the MINERνA passive targets region, and illustrate the application of domain adversarial neural networks (DANNs) in this context. DANNs are designed to be trained in one domain (simulated data) but tested in a second domain (physics data) and utilize unlabeled data from the second domain so that during training only features which are unable to discriminate between the domains are promoted. MINERνA is a neutrino-nucleus scattering experiment using the NuMI beamline at Fermilab. A-dependent cross sections are an important part of the physics program, and these measurements require vertex finding in complicated events. To illustrate the impact of the DANN we used a modified set of simulation in place of physics data during the training of the DANN and then used the label of the modified simulation during the evaluation of the DANN. We find that deep learning based methods offer significant advantages over our prior track-based reconstruction for the task of vertex finding, and that DANNs are able to improve the performance of deep networks by leveraging available unlabeled data and by mitigating network performance degradation rooted in biases in the physics models used for training.

JINST 13 (2018) no.11, P11020

Licenciatura en Física 2018: Carlos Javier Solano Salinas

Licenciatura en Física (12 de noviembre de 2018 en la Facultad de Ciencias de la UNI)

Tesista: Carlos Javier Solano Salinas

Asesor: Dr. Rosendo Ochoa Jiménez

Titulo de la tesis: “ESTUDIOS DE ASIMETRIAS Y POLARIZACION DE HYPERONS, y CALCULO DEL RADIO R = BR(D0→Kπππ)/BR(D0→Kπ) EN INTERACCIONES π− – NUCLEO A 500GeV/c EN EL EXPERIMENTO E791 DEL FERMILAB”

Resumen: En este trabajo estudiamos, diseñamos, clasificamos y usamos técnicas de análisis de asimetría y de polarización de partículas con estrañeza (hyperons): Λ, Ξ, Ω, en el experimento E791 en el laboratorio FERMILAB, EEUU. El E791 es un experimento de blanco fijo, de hadroproducción de partículas con charm y/o estrañeza en interacciones π− de 500 GeV/c – Núcleo. El análisis se apoya en simulación de la geometría del experimento y generación MC de los eventos. Como parte del trabajo se revisarán resultados del E791 en estudios de asimetría y de polarización en hadroproduccion de partículas con charm y/o estrañeza y se presentarán resultados inéditos sobre la polarización de hyperons cascada en dicho tipo de experimentos. Además, como parte de un plan para medir la seccin transversal total y diferencial del meson charmoso D0, trabajamos con sus dos principales modos de decaimiento. La idea no es medir directamente la seccin transversal absoluta, sino medirlas con respecto a una sección transversal D0, ya medida en este experimento E791. Demostraremos el valor de la técnica de razones de ramificación mostrando datos in´editos para el valor de R = BR(D0→Kπππ)/BR(D0→Kπ) . Hemos usado datos del experimento E791. Para este estudio la UNI participó de una colaboración internacional con el laboratorio FERMILAB de EEUU, y con el Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas de Brasil.

Tesis: lic-cjss-ag2018

y presentación: Presentacion tesis lic 2018

Publicación 2018: Measurement of final-state correlations in neutrino muon-proton mesonless production on hydrocarbon at ⟨Eν⟩=3 GeV

Titulo:Measurement of final-state correlations in neutrino muon-proton mesonless production on hydrocarbon at ⟨Eν⟩=3 GeV

Autores: C. J. Solano Salinas y colaboración MINERvA (del FERMILAB de EEUU)

Physical Review Letters
Vol 121 (2018), 022504
Published by American Physical Society
doi: 10.1103/PhysRevLett.121.022504

Abstract: Final-state kinematic imbalances are measured in mesonless production of νμ → μX in the MINERvA tracker. Initial- and final-state nuclear effects are probed using the direction of the μ− p transverse momentum imbalance and the initial-state momentum of the struck neutron. Differential cross sections are compared to predictions based on current approaches to medium modeling. These models underpredict the cross section at intermediate intranuclear momentum transfers that generally exceed the Fermi momenta. As neutrino interaction models need to correctly incorporate the effect of the nucleus in order to predict neutrino energy resolution in oscillation experiments, this result points to a region of phase space where additional cross section strength is needed in current models, and demonstrates a new technique that would be suitable for use in fine-grained liquid argon detectors where the effect of the nucleus may be even larger.

PRL121.022504.2018