北京譜儀(BESⅢ)是一臺(tái)運(yùn)行在北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(BEPCⅡ)上的大型科學(xué)研究設(shè)備。BEPCⅡ的物理目標(biāo)及潛在能力要通過(guò)BESⅢ探測(cè)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。探測(cè)器觀測(cè)并記錄正負(fù)電子對(duì)撞后納秒尺度內(nèi)發(fā)生的全部過(guò)程,通過(guò)測(cè)量各種次級(jí)粒子的動(dòng)量、能量、質(zhì)量等參數(shù)來(lái)定量重建反應(yīng)過(guò)程,進(jìn)而達(dá)到對(duì)t輕子和粲夸克精確測(cè)量以及發(fā)現(xiàn)新物理的物理目標(biāo)。BESⅢ是在高計(jì)數(shù)率條件下工作的高精度探測(cè)器,長(zhǎng)期使用,由于BEPCⅡ的亮度不斷提高并且有過(guò)高的與束流相關(guān)的本底,致使漂移室Main Drift Chamber(MDC)內(nèi)層徑跡探測(cè)器,老化嚴(yán)重,進(jìn)而使探測(cè)器的擊中效率、空間分辨率、動(dòng)量分辨率等性能降低,因此必須進(jìn)行MDC內(nèi)室的升級(jí)項(xiàng)目研究。近幾年硅像素探測(cè)器因其極好的位置分辨、極高的耐計(jì)數(shù)率能力,廣受高能物理實(shí)驗(yàn)的青睞。硅像素徑跡室Silicon Pixel Tracker(SPT)是專(zhuān)門(mén)為高能物理實(shí)驗(yàn)研發(fā)的一種硅像素探測(cè)器,非常適合替換BESⅢ漂移室的內(nèi)室,因此將SPT作為升級(jí)研究方案之一。為了保證能正確重建出探測(cè)粒子的徑跡,為物理分析提供正確的數(shù)據(jù),探測(cè)器需要離線(xiàn)軟件系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作。離線(xiàn)軟件功能之一即:通過(guò)離線(xiàn)軟件校準(zhǔn)對(duì)探測(cè)器的幾何位置進(jìn)行修正,以達(dá)到優(yōu)化重建徑跡的效果。本文通過(guò)C++語(yǔ)言利用ROOT等軟件包,基于由三層硅像素構(gòu)成的徑跡室作為內(nèi)室,同時(shí)聯(lián)合現(xiàn)有BESⅢ外室的幾何結(jié)構(gòu),進(jìn)行離線(xiàn)軟件校準(zhǔn)方法之殘差法的模擬研究。為了提高研究效率,因探測(cè)單元間相互獨(dú)立,先以ladder為最小研究對(duì)象,運(yùn)用Monte Carlo(MC)數(shù)據(jù)對(duì)校準(zhǔn)程序進(jìn)行調(diào)試并分析,發(fā)現(xiàn)校準(zhǔn)參數(shù)能很好的收斂;再以芯片為獨(dú)立單元進(jìn)行模擬研究,發(fā)現(xiàn)探測(cè)器的幾何結(jié)構(gòu)同樣得到有效的修正,最終結(jié)果表明:殘差法能很好的對(duì)該探測(cè)器進(jìn)行幾何位置修正。本項(xiàng)工作為將來(lái)探測(cè)器模擬進(jìn)一步真實(shí)化后展開(kāi)的研究奠定基礎(chǔ)并提供了有效的參考。此外,本文針對(duì)DT_pKpi正負(fù)proton產(chǎn)額不對(duì)稱(chēng)性的現(xiàn)象,通過(guò)在BOSS(BESⅢ Offline Software System)框架下運(yùn)行的離線(xiàn)軟件系統(tǒng),利用蒙特卡羅數(shù)據(jù)及真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行其重建部分的檢查,發(fā)現(xiàn)該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是由于粒子湮滅,粒子無(wú)法進(jìn)入探測(cè)區(qū)及統(tǒng)計(jì)漲落導(dǎo)致。
【學(xué)位單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類(lèi)】：TL814
【部分圖文】：

圖 1.1 BESIII 探測(cè)器總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.3 離線(xiàn)軟件系統(tǒng)及校準(zhǔn)方法介紹在線(xiàn)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)[15]可以獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄的探測(cè)器各子單元擊中信號(hào)，由電子統(tǒng)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，在經(jīng)過(guò)觸發(fā)判選后，將獲取到的數(shù)據(jù)記錄到磁盤(pán)上。再通過(guò) BES線(xiàn)軟件系統(tǒng)處理，將實(shí)驗(yàn)記錄的原始數(shù)據(jù)(包含幅度，時(shí)間等信息) 通過(guò)徑跡重建、刻度等手段得到粒子的動(dòng)量大小、空間位置等信息，進(jìn)而為物理分析提供數(shù)據(jù)，最到物理結(jié)果。BESIII 探測(cè)器的數(shù)據(jù)獲取及分析流程如圖 1.3 所示。

圖 1.1 BESIII 探測(cè)器總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)線(xiàn)軟件系統(tǒng)及校準(zhǔn)方法介紹據(jù)獲取系統(tǒng)[15]可以獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄的探測(cè)器各子模轉(zhuǎn)換，在經(jīng)過(guò)觸發(fā)判選后，將獲取到的數(shù)據(jù)記錄到統(tǒng)處理，將實(shí)驗(yàn)記錄的原始數(shù)據(jù)(包含幅度，時(shí)間等段得到粒子的動(dòng)量大小、空間位置等信息，進(jìn)而為物果。BESIII 探測(cè)器的數(shù)據(jù)獲取及分析流程如圖 1.3 所、

9圖 2.1:新、老絲室結(jié)構(gòu)對(duì)比圖2.2 圓筒 GEM（CGEM）方案氣體電荷放大器 GEM 是在 1996 年，由 European Organization for Nuclear R（CERN）即歐洲核子研究中心的科學(xué)家們研發(fā)的性能卓越的新型氣體探測(cè)器。測(cè)器有高能量分辨，高空間分辨，高時(shí)間分辨，高增益，高計(jì)數(shù)率并且價(jià)格低廉在高能物理和輻射成像等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。高能物理對(duì)撞機(jī)實(shí)驗(yàn)，在對(duì)撞點(diǎn)附近，粒子徑跡的密度大，對(duì)徑跡探測(cè)器的要求也高，因此 CGEM 探測(cè)器在 BESIII 對(duì)撞點(diǎn)頂點(diǎn)附近很適用，并且為了盡量
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張錦添,竇存溫,譚繼廉,王增銜,孫開(kāi)斌;適用于重離子的二維漂移室[J];核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù);1986年04期

2 陳朝清,李如柏,史煥章,劉榮光,馮忠,王耀輝;小型圓柱漂移室的幅度特性研究[J];核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù);1989年01期

3 王運(yùn)永，王少敏，毛慧順，劉榮光，李如柏，李金，宋曉非，張健，張德紅，金艷，黃俊東，柯尊建高樹(shù)琦，謝佩佩，顏潔，顧建輝，李德;一種漂移室定位子性能反常現(xiàn)象的研究[J];高能物理與核物理;1998年05期

4 陳昌,高建庭,徐曄,鄭樹(shù)臣,馬基茂;使用氦基工作氣體的小單元漂移室性能的研究[J];核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù);2001年06期

5 陳昌,馬媛媛,劉建北,陳元柏,金艷,劉榮光,馬驍妍,秦中華,唐曉,王嵐,伍靈慧,徐美杭,朱啟明,朱?萱,張桂芳;小單元漂移室用放射源模擬老化的實(shí)驗(yàn)研究[J];高能物理與核物理;2005年03期

6 劉建北,伍靈慧,陳昌,陳元柏,金艷,劉榮光,馬驍妍,秦中華,唐曉,王嵐,徐美杭,朱萱,朱啟明;低質(zhì)量氦基混合氣及其在小單元漂移室中應(yīng)用的模擬研究[J];核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù);2005年03期

7 劉克音,楊東;高能粒子徑跡漂移室的研制[J];實(shí)驗(yàn)室研究與探索;2005年02期

8 沈洪濤;陳昌;陳元柏;朱啟明;金艷;劉榮光;馬驍妍;王嵐;阮向東;王祥高;徐美杭;;小單元漂移室模擬老化實(shí)驗(yàn)中老化率與放射源強(qiáng)度的相關(guān)[J];核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù);2007年02期

9 席德明;漂移室第二維讀出的直接定時(shí)法[J];核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù);1982年01期

10 王運(yùn)永,張菊芳;幾種常用漂移室單元電場(chǎng)的測(cè)量[J];核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù);1986年01期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李玉云;應(yīng)用螺旋型分壓器的硅漂移室探測(cè)器電學(xué)特性仿真[D];湘潭大學(xué);2016年

2 付婷婷;硅像素探測(cè)器應(yīng)用于BESⅢ漂移室內(nèi)室升級(jí)的離線(xiàn)校準(zhǔn)方法的模擬研究[D];東北師范大學(xué);2016年

3 謝萬(wàn);新型陰極面漂移室性能的研究[D];四川大學(xué);2005年

4 張令;利用漂移室信息計(jì)算北京譜儀事例起始時(shí)間的方法研究[D];湖南大學(xué);2007年

5 潘明華;BESIII主漂移室的蒙特卡羅模擬[D];廣西師范大學(xué);2008年

6 張艷碩;BESIII主漂移室性能研究以及數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)測(cè)[D];廣西大學(xué);2012年

7 嚴(yán)志康;BESⅢ漂移室全長(zhǎng)模型實(shí)驗(yàn)研究[D];湖南大學(xué);2006年

8 沈洪濤;BESⅢ漂移室加速老化實(shí)驗(yàn)研究[D];廣西大學(xué);2007年

9 張杰;BESⅢ主漂移室模擬真實(shí)化調(diào)試[D];南京師范大學(xué);2011年

10 王海霞;BESIII漂移室運(yùn)行性能分析及噪聲研究[D];華中師范大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2854232