利用漂移室信息计算北京谱仪事例起始时间的方法研究

利用漂移室信息计算北京谱仪事例起始时间的方法研究

论文摘要

作为国家的重大科技攻关项目,中科院高能物理研究所正在对北京正负电子对撞机(BEPC)和北京谱仪(BES)进行升级改造,以满足更高的粒子物理分析的需要。在其升级改造过程中,整个离线数据处理软件系统需要重新开发。而事例重建是物理分析工作的重要环节,是整个离线软件系统的主体部分和核心,而事例起始时间的确定又是整个事例重建过程的第一步,是重中之重。本文以粒子物理和加速器发展情况的介绍为铺垫,在对北京正负电子对撞机和北京谱仪及其实验物理研究进行简介的基础上,介绍了其软件开发环境和两种事例起始时间计算方法的原理,一是优先利用飞行时间计数器的信息和主漂移室快速重建径迹计算事例起始时间的方法,二是在没有飞行时间信息的情况下,利用快速重建结果和主漂移室的时间数字转换信息计算事例起始时间的方法。同时分析了对撞事例和宇宙线事例的区别,从而确定了相应的算法,并采用C++面向对象编程语言得以实现;通过利用不同的单事例和强子事例的蒙特卡罗模拟数据,使两种方法进行了联合运行、检验和调试;通过对计算结果的分析,证明了系统是稳定和可靠的,同时也得出这两种方案存在的不足,分析了不能计算出起始时间的事例的特征。通过对主漂移室几何结构与事例信息关系的分析,确定了新的事例起始时间算法,并采用C++面向对象编程语言实现了算法的功能;通过运行蒙特卡罗模拟事例数据,验证了本算法得到的计算结果满足设计要求,在计算效率和计算精度两方面达到了设计指标。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 粒子物理简介
  • 1.2 国内外粒子加速器的现状和发展
  • 1.3 北京正负电子对撞机和北京谱仪
  • 1.4 BESIII 实验物理研究目标
  • 1.5 选题背景
  • 1.6 本论文的主要内容
  • 第2章 BESIII 的软件开发环境
  • 2.1 面向对象技术
  • 2.2 基于Gaudi 的离线数据处理框架
  • 2.3 并发版本系统 CVS 和配置管理工具CMT
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 BESIII 事例起始时间算法研究
  • 3.1 BESIII 事例重建系统
  • 3.2 BESIII 事例起始时间计算方案
  • 3.3 事例起始时间的计算结果
  • 3.4 本章小结
  • 第4章 利用MDC 信息计算T0 的算法研究
  • 4.1 算法总体设计考虑
  • 4.2 事例起始时间算法程序的实现
  • 4.3 结果及分析
  • 4.4 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
  • 附录B EsTimeMdc类程序源代码
  • 附录C GetPatterns类程序源代码
  • 附录D SegFit类程序源代码
  • 附录E GetTime类程序源代码
  • 附录F GetAng类程序源代码
  • 相关论文文献

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