北京谱仪触发判选系统的模拟

介绍了北京谱仪(BES)触发判选系统的模拟程序,并用实验数据对其正确性作了验证.运用该程序,首次用BES的蒙特卡罗(Monte Carlo)数据从系统角度直接给出了触发判选效率,所得结果与实验方法测定的触发效率相一致,说明触发判选系统符合BES物理取数的要求.该模拟软件可以用来完备BES的Monte Carlo程序库,并可为今后触发系统的研究提供参考数据.     

在s=4.03GeV的e+e－湮没中Ds+单标记的研究及Ds+Ds－对产生截面的测定

利用北京正负电子对撞机(BEPC)和北京谱仪(BES),基于在质心系能量s=4.03GeV的e+e–湮没中,D+s单标记的分析结果,测定了D+s→K0K+和D+s→K0K+衰变的分支比.其结果Br(D+s→K0K+)=(3.02±0.94±0.91)%,Br(D+s→K0K+)=(3.28±1.22±0.94)%与世界平均值在误差范围内一致.用π+,K0K+,K0K+作为单标记,共观测到94±13个D+s事例,测得在e+e–湮没中D+sD–s对产生的截面为σprod D+s D–s=451±63±118pb.     

北京谱仪Ⅱ中性径迹测量误差的确定

选取辐射Bhabha样本,研究了北京谱仪Ⅱ(BESⅡ)桶部簇射计数器(BSC)对中性径迹的沉积能量和空间位置的测量,定出了实际数据的测量误差.并利用Monte Carlo产生的e⁺e^－→γγ事例定出MC数据的能量及位置测量误差.结果已用于BESⅡ运动学拟合,能改善物理分析结果.     

遍举衰变过程D0→Ks0π+π–和D0→Ks0K+K–及其共振态结构的实验研究

利用北京谱仪(BES–Ⅰ)在北京正负电子对撞机(BEPC)e+e–质心系能量为4.03GeV处采集的积分亮度为22.3pb–1的数据,研究了D0→K0sπ+π–,D0→K0sK+K–的衰变及其末态的共振结构.实验测得D0→K0sπ+π–过程的分支比为(5.32±0.53±0.40)%;D0→K–π+,D0→K0ρ0和D0→K0s(π+π–)non resonance过程的分支比分别为(6.05±0.32±0.49)%,(1.17±0.17±0.13)%和(1.35±0.22±0.17)%;测得D0→K0sK+K–,D0→K0和D0→K0(K+K–)non?的分支比分别为(1.04±0.2?4±0?.16)%,(1.12±0.34±0.15)%和(0.27±0.13±0.03)%.     

通过味改变过程探测TC2理论中的中性toppion介子

在Topcolor辅助的Technicolor(TC2)模型下,研究了一个产生中性toppion介子(Π0t)的味改变过程:e+e–→tcΠ0t.研究结果表明,在TESLA对撞机上,当质心能量高时,在大多数参数区间,e+e–→tcΠ0t的产生截面可达到0.1fb量级,每年可有数十个Π0t介子事例产生.当Π0t质量较小时,由于共振效应,产生截面可达几个fb.由于背景干净,有可能在TESLA对撞机上探测到Π0t介子事例.另一方面,研究发现,可以在实验中清晰地探测到toppion-charm不变质量分布中的共振峰.因此,Π0t介子的产生过程e+e–→tcΠ0t为人们提供了一个极好的机会,来探测中性Π0t介子,从而检验TC2模型.     

Top介子在高能正负电子对撞机上的产生

在顶色辅助的人工色(TC2)模型框架下,研究了中性top介子和顶夸克的联合产生过程e+e–→ttπ0t.结果显示此过程的产生截面比标准模型和最小超对称标准模型中e+e–→ttH过程的产生截面都要大.在TC2模型合理的参数空间内,其产生截面可达20fb.通过此过程可在将来的对撞机上探测中性top介子.     

基于舰船尾流激光雷达的Monte Carlo模型及方差消减方法研究

对舰船尾流激光散射机理及探测过程的数值模拟是研究舰船尾流激光探测与制导的重要基础.首先分析了Monte Carlo方法引入到尾流激光雷达数值模拟领域研究的可行性.结合自行研制的尾流激光雷达实际参数,建立了尾流激光探测的Monte Carlo数值仿真模型.通过对仿真结果进行统计,深入剖析了仿真结果方差大及光子利用率低等问题的成因.为解决该问题,基于有偏采样理论和分裂-轮盘赌基本原理提出了接收光学视场内光子强行碰撞方法和以光子自由程总长度为准则的光子分裂方法,并进行了两方法的融合.仿真与实验结果的对比分析表明,提出的模型仿真结果与实验数据符合较好,验证了模型的正确性;提出的接收光学视场内光子强行碰撞方法和光子分裂方法能有效减小方差并提高光子利用率;解决了Monte Carlo方法引入到尾流激光雷达模拟过程中的适用性问题.     

Determination of event start time at BESⅢ

The principle of the method for the BESⅢ event start time determination and the code construction are described. The investigation of influence of the noise, the method of rejecting noise and the performance checking by the Monte Carlo physics data sample are also presented. The preliminary results got from the Monte Carlo simulation are presented, the reconstruction efficiency of J/ψ→ anything events at noise level 0~60% can achieve above 99%, and the error rate is below 1%.     

用联合D0和D+单双标记测定分支比的方法

报道了用“联合D0 和D+单双标记”测定衰变分支比的方法 .基于北京谱仪 (BES)在北京正负电子对撞机 (BEPC)质心系能量s =4 .0 3GeV处获取的数据 ,利用联合D0 和D+单双标记的方法 ,可以测定D0 和D+介子单举和遍举衰变分支比 .作为该方法的应用举例 ,利用BES实验组发表的数据 ,在 90 %置信度的情况下 ,测得D+→e+ν衰变过程分支比的上限为Br(D+→e+ν) <1 .6% .此上限值与BES曾发表的结果一致 .     

低动量末态粒子的模拟和探测对Ξ重子谱研究的影响

北京正负电子对撞机上的BES实验为系统地进行重子谱研究提供了一个很好的舞台.由于很多待研究的衰变道末态为多个小动量的粒子,给探测和分析带来困难.本工作以通过衰变道J/ψ→Ξ+ΛK–研究Ξ激发态为例,比较了不同模型的蒙特卡罗模拟,并结合实验数据,分析了该类型重子谱研究的探测限及产生子和探测器模拟对结果的影响.     

Event generators for η/η’ rare decays into π~+π~-1~+1~- and e~+e~-μ~+μ~-

Study of the rare and forbidden decays of η/η offers a sensitive probe to test fundamental symmetries of quantum chromodynamics and search for new physics beyond the Standard Model. To study the rare decays of η/η to π + π - e + e - , π + π - μ + μ - and e + e - μ + μ - at the BES detector, we developed several event generators based on the vector meson dominant model with finite-width corrections and the pseudoscalar mesons mixing theory. The various distributions from event generators are in good agreement with the theoretical predictions, which indicates that the event generators work very well after implemention in the BES Monte Carlo simulation package. In the BES physics analysis, the performance of the event generators will be improved in accordance with the distributions of different variables of η/η from data and the improvement on the theoretical calculations.     

复合式高能γ探测器优化设计Monte Carlo模拟计算

用Monte Carlo方法系统模拟计算了以NaI晶体与BGO晶体为探测介质的clover与cluster复合式高能γ探测器的效率.对于相同的介质几何,BGO复合式探测器的全能峰效率远高于相应的NaI复合式探测器.用多块φ76×127BGO晶体制作成的clover与cluster复合式高能γ探测器对22.0MeV的γ光子的全能峰特征效率仍然高于40%,绝对效率增加因子达2.4与2.7.     

北京谱仪上光子转换过程的重建与光子能量的精确测量

利用蒙特卡罗模拟方法, 研究了光子转换过程的重建, 并得到了依赖于光子能量的光子探测效率及其能量分辨的函数分布. 电子的能量损失校正与光子的能量标度均用北京谱仪的真实数据做了刻度.研究表明, 改进的晶体球(CB)函数能较好地描述由电子对重建出的光子能量分布. 在北京谱仪实验上,对于100—260MeV能量的光子, 由电子对转换方法测量的光子能量分辨可达到2.3—3.8MeV.     

D~ 和D~0介子的φΧl~ ν遍举分支比上限的测定

利用北京谱仪 (BES)在北京正负电子对撞机 (BEPC)e e- 质心系能量为4 0 3GeV处采集的积分亮度为 2 2 3pb- 1的数据 ,从D介子的 5个非轻子衰变模式中共选出 2 471± 2 1 8组DtagD X(X可能是γ或π0 或π±)和 762 9± 2 51组DtagD0 X介子样本 .在这些样本中没有找到D →e ν,K- π e ν,和D0 →K- e ν,K- μ ν的衰变事例 ,测定在 90 %置信度下分支比的上限分别为B(D →e ν) <1 3 8% ,B(D →K- π e ν) <2 0 1 % ,B(D0 →K- e ν) <0 53 % ,和B(D0 →K- μ ν) <0 53 % .     

在s~(1/2)=4.03GeV的e~+e~-湮没中D_s~+单标记的研究及D_s~+D_s~-对产生截面的测定

利用北京正负电子对撞机 (BEPC)和北京谱仪 (BES) ,基于在质心系能量s=4.0 3GeV的e+ e-湮没中 ,D+ s 单标记的分析结果 ,测定了D+ s →K 0 K+ 和D+ s →K0 K+ 衰变的分支比。其结果Br(D+ s →K 0 K+ ) =(3.0 2± 0 .94±0 .91) % ,Br(D+ s →K0 K+ ) =(3.2 8± 1.2 2± 0 .94) %与世界平均值在误差范围内一致 .用π+ ,K 0 K+ ,K0 K+ 作为单标记 ,共观测到 94± 13个D+ s 事例 ,测得在e+ e-湮没中D+ s D-s 对产生的截面为σprodD+s D-s =45 1± 6 3± 118pb .     

基于多重散射强度和偏振特征的舰船尾流气泡激光探测方法

研究多重散射效应对舰船尾流气泡群光散射强度和偏振特征的影响是舰船光尾流探测以及新型光自导鱼雷研究的基础. 基于矢量Monte Carlo方法建立了舰船尾流气泡群激光后向探测仿真模型, 重点研究了尾流气泡群的多重散射机理,分析了多重散射效应、尾流气泡群密度对回波信号强度和偏振特征的影响规律. 基于粒子碰撞重要性抽样的基本思想, 在传统能量接收方法的基础上, 提出了回波光子偏振贡献接收方法和回波信号偏振信息统计方法, 解决了小视场系统光子返回概率低无法形成回波能量的难题. 构建了模拟尾流气泡群激光散射强度和偏振探测实验平台, 从实验的角度验证了模拟结果的准确性. 实验和模拟结果的一致性表明, 利用回波强度、偏振信息可表征气泡群距离、密度信息, 从而可对舰船尾流特别是低密度尾流进行高精度的探测和辨识. 关键词： Monte Carlo 偏振 多重散射 气泡     

Search for exotic state 1－+ π1(1400) at BESⅢ

The J/ψ hadronic decays provide good laboratory to search for the hybrid states with exotic quantum numbers. A full Partial Wave Analysis (PWA) is performed to the generated Monte Carlo J/ψ→ρηπ data, based on the design of BESⅢ detector, to study the sensitivity of searching for a possible exotic state at BESⅢ.     

Search for exotic state 1~(- ) π_1(1400) at BESⅢ

The J/ψ hadronic decays provide good laboratory to search for the hybrid states with exotic quantum numbers. A full Partial Wave Analysis (PWA) is performed to the generated Monte Carlo J/ψ→ρηπ data, based on the design of BESⅢ detector, to study the sensitivity of searching for a possible exotic state at BESⅢ.     

北京谱仪中性径迹测量误差的确定

首先检查了北京谱仪(BES)桶部簇射计数器(BSC)对γ光子电磁簇射形成的中性径迹的沉积能量和空间位置的测量值;然后,利用辐射Bhabha事例修正了BSC的沉积能量及其误差δE;利用e⁺e^－→γγ(γ)过程确定了BSC测量中性径迹的空间位置的误差,这些研究结果可以减小用运动学拟合方法分析包含中性径迹的物理事例的系统误差,提高BES的测量精度.     

Event generators for η/η' decays at BESⅢ

The light unflavoured meson η/η' decays are valuable for testing non-perturbative quantum chromodynamics and exploring new physics beyond the Standard Model. This paper describes a series of event generators, including η/η'→γl~+l~-, η/η'→γπ~+π~-, η'→ωe~+e~-, η→π~+π~-π~0, η/η'→π~0π~0π~0, η'→ηππ andη'→π~+π~-π~+π~-/π~+π~-π~0π~0, which have been developed for investigating η/ηdecay dynamics. For most of these generators, their usability has been validated in BESIII analyses for determining the detection efficiency, and background studies. The consistency between data and Monte Carlo shows that these generators work well in the BESⅢ simulation, and will also be useful for ongoing BESⅢ analyses and other experiments for studying η/η' physics.