博士论文-BESIII漂移室dE/dx刻度重建相关研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 曹学香
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| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2010 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 李卫东 |
| 关键词 | BESIII 漂移室 dE/dx 粒子鉴别 离线刻度 离线重建 数据管理 |
| 学位专业 | 粒子物理与原子核物理 |
| 中文摘要 | 北京谱仪 III（BESIII）是升级后的北京正负电子对撞机II（BEPCII）上的大型通用磁谱仪，它用于探测e+e-$在质心系能量3-4GeV对撞产生的遍举末态粒子。BESIII的主要物理研究目标涵盖粲物理、D物理、轻强子谱、τ轻子物理以及新物理和新物理现象的寻找。丰富的物理研究课题不仅要求径迹探测器漂移室（MDC）具有很高的动量测量精度（0.5%@1GeV/c），同时为了很好地进行粒子鉴别，还要求有较好的电离能损dE/dx分辨（6~7%）。本论文利用BESIII获取的实验数据，对MDC的dE/dx的刻度和重建进行了深入的研究。同时，论文还实现了一种新的dE/dx的模拟方法，设计和完成了BESIII离线刻度常数管理软件。; 利用带电粒子的dE/dx信息进行粒子鉴别是BESIII粒子鉴别系统的重要组成部分，好的粒子鉴别能力对于物理分析起着至关重要的作用。实验过程中，由于取数环境（温度，压强等）、漂移室几何结构、电场和磁场不均匀性等相关因素的影响，dE/dx的测量值与真实的理论值有一定的偏差。为了给出无偏的dE/dx值，论文对以上效应的修正进行了详细的研究，完成了击中（hit）级别和径迹（track）级别的刻度。其中，击中级别的刻度主要包括径迹长度修正、run增益修正、单丝增益修正、以及漂移距离和入射角联合修正。径迹级别的刻度主要包括饱和效应刻度、t0修正和利用已知粒子样本刻度dE/dx的预期值和标准偏差。完成dE/dx刻度后，实验数据研究表明，对于Bhabha事例漂移室dE/dx的分辨可以达到5.3%；最小电离粒子（βγ范围为3.6-4.3的π粒子）的dE/dx分辨可以到达6%；3σ K/π$的分辨达到760MeV/c。以上性能均已达到漂移室的设计指标，为BESIII的数据分析打下了良好的基础。; BESIII实验将进行大量的精确物理测量，提高实验数据与模拟数据的一致性从而减小系统误差，对于数据分析非常关键。; 实验过程中，我们通过研究发现探测器Geant4模拟产生的MDC的ADC信息与实验数据中ADC测量值有很大差别，两者不能很好符合。为了使数据和模拟更好的符合，我们采用从真实数据抽样的新方法进行dE/dx模拟，利用实验数据样本获取电离能损曲线和dE/dx分布来真实化模拟数据的dE/dx值。论文研究了多种抽样方法并且进行了大量测试，最终发现直接获取dE/dx值的方法能够给出与实验数据比较符合的结果。; BESIII离线刻度将会产生大量的刻度常数文件，每批刻度常数都有不同的版本，会被模拟和数据重建等多种算法使用，因此需要对刻度常数文件进行良好的管理。论文设计和完成了基于Web的BESIII离线刻度常数管理软件。该软件采用J2EE平台构建，使用主流的J2EE框架软件Struts、Spring、Hibernate完成主体构架。目前该管理软件已成功用于BESIII离线数据处理，能够满足实验的需求。 |
| 学科主题 | 粒子物理与原子核物理 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2016-02-25 |
| 源URL | [http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/209719]  |
| 专题 | 实验物理中心_学位论文和出站报告 高能物理研究所_核技术应用研究中心 |
| 作者单位 | 中国科学院高能物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 曹学香. 博士论文-BESIII漂移室dE/dx刻度重建相关研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2010. |
入库方式： OAI收割
来源：高能物理研究所
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