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目前实验上还没有发现$^{136}Xe$经过双β衰变到$^{136}Ba$的过程(Double Beta Decay to Excited State)。关于DBD的寻找不仅可以判断中微子是否是马约纳拉费米子，还可以理解中微子的质量之谜，研究轻子数是否守恒等。对于这种释放beta粒子并伴随着两个特征$\gamma$射线的衰变过程，在高压气氙（PandaX-III）时间投影室中可以通过粒子径迹的拓扑特征高效鉴别。
我们以PandaX-III实验为例，通过蒙特卡洛模拟，提取了DBD-ES过程粒子径迹的特征参量。并创新性地引入了基于机器学习的多变量分析方法，提高了算法对目标事例与本底的甄别能力。最终，通过径迹拓扑特征筛选，对到第一激发态的无中微子双贝塔衰变：在保留20∼50% 的信号同时将本底抑制了2 至5 个数量级；而对到第一激发态的双贝塔衰变：在保留50∼60% 信号的同时将本底抑制了1 个数量级。我们预计在经过3年有效运行后，PandaX-III对（NL）DBD-ES的探测灵敏度将达到：$T_{^{0_{1}^{+}}}^{O\upsilon }= 1.7\times 10^{25}yr(90\%C.L.)$；$T_{^{0_{1}^{+}}}^{2\upsilon }= 4.1\times 10^{23}yr(90\%C.L.)$，，相较引入径迹拓扑特征筛选之前提高了$4.8$与$1.8$倍。
相较PandaX-III实验，PandaX-4T实验使用两相型液氙时间投影室无需富集Xe136实验成本低，探测器记录的S1和S2可精确重建时间的能量及三维位置，伴随双beta衰变释放的两个特征gamma射线能量可以大部分沉积，同时液氙的自屏蔽效应可以压低本底，对于本底信号鉴别有很大的优势。
