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BESⅢ探测器是即将运行在北京正负电子对撞机(BEPCⅡ)上的新型谱仪。电磁量能器是BESⅢ的重要组成部分,它的基本功能是测量电子和γ光子的能量和位置信息,要求好的能量分辨、位置分辨和探测效率。由于BESⅢ的设计性能比BESⅡ有很大提高,对离线数据处理也提出了更高的要求。为此,我们利用面向对象的C++程序设计语言开发了新的离线数据处理软件BOSS。本文主要介绍BOSS框架下的量能器模拟和重建软件的设计和开发。
量能器的模拟软件EmcSim包括了探测器几何和物质的描述、击中信息的记录、读出电子学的模拟及数字化等。量能器的重建软件由四部分组成:EmcRecEventModel,定义重建软件用到的事例模型;EmcRecGeoSvc,提供量能器的几何接口;EmcRecPosCorr,提供簇射位置修正参数;EmcRec,为量能器重建主程序包,包含能量簇团寻找、种子寻找、能量簇团劈裂、簇射能量和位置的计算和修正等算法。
本文还介绍了飞行时间计数器的能量重建算法及各子探测器对中性粒子能量的联合测量方法,并通过模拟数据对中性粒子的探测性能进行了研究。单光子的能量分辨约为2.3%@1GeV,位置分辨约为0.6cm@1GeV,均达到或超过设计指标。
束流测试和宇宙线测试是对量能器安装质量和实际性能的检验。模拟和束流测试数据的对比为模拟参数的调试提供了帮助,同时加深了对探测器性能的了解。