BESШ电磁量能器劈裂算法研究与宇宙线测试和刻度

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BESIII探测器是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。量能器重建软件就是将实验中记录下来的量能器读出电子学数字信号(幅度、时间等信息)还原为粒子的位置、能量等物理量,形成重建数据,提供给物理分析人员使用,它是BESIII离线软件系统BOSS(BESIII OfflineSoftware System)的重要组成部分。 当一个高能电子或光子击中量能器,它会跟晶体发生相互作用形成电磁簇射。电磁簇射在晶体中横向和纵向发展,把能量损失在一系列相邻的晶体中。如果两个或多个入射粒子引起的电磁簇射相互重叠,就会有分属于不同入射粒子的能量都沉积在相同的晶体上,这种情况下就需要用电磁簇射劈裂算法按照不同的权重将重叠部分晶体中的沉积能量区分开来,进而计算出入射粒子的总能量和击中位置。本文介绍在BOSS框架下量能器重建软件中电磁簇射劈裂算法的研究,利用模拟单光子的数据进行电磁簇射劈裂算法中参数的确定,同时模拟产生单兀π0→2r和诸如J/ψ→γπ0,ψ→p0π0等含中间态π0的物理过程,通过重建这些具体物理过程中π0的不变质量,来检验量能器重建软件下电磁簇射劈裂方法中算数的可靠性。 BESIII各个子探测器安装完成之后进行了宇宙线的联调测试,本文介绍利用宇宙线的联调测试来检验量能器各个探测单元电子学系统的安装质量和可靠性;利用模拟产生的宇宙线数据和真实的宇宙线数据对比,得到每个晶体探测单元的能量刻度参数,为更精确的bhabha能量刻度提供一套可靠的初始值。通过BESIII探测器的宇宙线联调测试以及对量能器的宇宙线能量刻度,加深了对探测器整体结构和性能的了解。
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