Muon tomography has been widely used on Earth to probe internal structures using secondary cosmic-ray muons. We investigate its application to the Moon by studying muons produced in the lunar regolith. Using Monte Carlo simulations, we evaluate the energy spectrum, angular distribution, and flux of muons escaping the lunar surface under different regolith conditions. The results show that the...
We study a light scalar $\phi$ with lepton-flavor-violating $e$–$\mu$ couplings, directly probed via resonant $\mu^+ e^- \to \phi$ production at high-intensity muon beams. In fixed-target experiments, target electrons are bound and have relativistic momenta, which smear and broaden the resonance. We develop a fully relativistic bound-state framework that accounts for these atomic effects and...
正反缪子素转化实验（MACE）是我国自主提出的下一代缪子物理实验，旨在寻找破坏带电轻子味的正反缪子素转化过程，是研究超越标准模型的新物理的灵敏探针。该实验将依托我国加速器驱动嬗变研究装置（CiADS）规划的高强度表面缪子束流，预期将转化过程的实验灵敏度较当前国际最好水平提高两个数量级以上。目前已完成概念设计，相关成果发表于《Nuclear Science and...
宇宙射线μ子成像是一种重要的无损检测技术，但在实际测试时间内实现毫米级分辨率仍面临挑战。为此，我们提出了投影偏移μ子透射成像框架（PμMA），该框架通过融合透射与散射信息，实现了高分辨率成像。与传统依赖散射角定位的方法不同，PμMA通过连接上下游探测器记录的μ子击中位置，构建透射径迹，并将材料引起的μ子散射投影为成像平面内的可观测位置偏移。该方法仅需两个探测器即可实现毫米级分辨率成像，显著提升了可用μ子事例率，并大幅降低了系统成本。我们还发展了多探测器配置方案，通过限制最大散射角，进一步增强了对不同质量厚度材料的鉴别能力。
在模拟研究中，针对30 mm厚铅块，宇宙射线条件下获得的表征分辨能力的刃边宽度最小为1.196 mm；在4 GeV单能平行μ子束条件下，最优刃边宽度可达0.048 mm。在实验验证中，系统在2天内成功实现了对2 mm铜片结构的成像，性能优于同等条件下的传统方法。
