北京谱仪顶点探测器触发效率的研究

模拟了北京谱仪(BESⅡ)顶点探测器的触发判选系统,发现对于某些带次级顶点的衰变道,其顶点探测器触发效率较低.并由此对BESⅡ中与效率相关的物理过程作了讨论,给相应的触发设计者提供参考.     

北京谱仪的触发判选系统

本文叙述了北京谱仪触发叛选系统的作用和叛选过程,并分别介绍了系统各部分的物理考虑和构成.     

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.     

铅-闪烁光纤夹层电磁量能器高能γ触发方案的研究

在电磁量能器探测高能γ射线的实验中,主要本底来源于高通量的宇宙线质子事例.为了有效排除质子本底,本文利用蒙特卡洛方法研究了γ事例在铅–闪烁光纤夹层电磁量能器中的触发方案,并且使用束流测试数据对判选条件进行检验.通过分析质子和γ事例在量能器中的能量沉积和纵向发展的特征,提出了一种有效的触发方法,使得质子的事例率被限制在1?0?0Hz以内,同时能量高于1?0GeV的γ事例获得了99%的触发效率.     

北京谱仪触发效率的测量

介绍了用实验测量北京谱仪触发判选系统触发效率的方法．着重介绍触发条件表的设置，事例选择和触发效率的计算，给出各触发条件和不同类型事例的触发效率．     

AMS02电磁量能器三维重建

研究了AMS02电磁量能器簇射三维重建, 发展出一个新的三维重建程序, 并用 蒙特卡罗模拟以及2002年束流测试数据对其进行了检验．该程序应用两次方向 重建、结合光纤衰减修正、横向以及纵向能量泄漏补偿, 完整地对事例进行了 重建, 得到了较为理想的能量分辨率和角度分辨率．     

水基契伦科夫量能器单元的蒙特卡罗模拟

详细描述了作为中微子探测器的水基契伦科夫量能器单元的结构,并用GEANT4软件包对水箱单元契伦科夫光的光学过程做了仔细的蒙特卡罗模拟,结果显示水箱的设计是合理的,且此结果对探测器设计与优化具有重要意义.     

铅-闪烁光纤夹层电磁量能器的角分辨研究

深入讨论了如何提高铅--闪烁光纤夹层电磁量能器角分辨的分析方法. 用MC方法模拟量能器对不同能量光子事例的响应, 得到了量能器电磁簇射位置测量误差函数; 通过量能器束流测试数据分析, 证明用每层所有测量单元计算该层重心、所有18层做方向重建、并运用误差函数来拟合入射方向, 能够从分析角度显著地改善量能器的角分辨.     

6×6BGO晶体阵列电磁量能器的研制及低能光子测量

研制了6×6锗酸铋晶体阵列式探测器,作为高分辨全吸收电磁量能器模型.晶体阵列由36块截面为20mm×20mm、长度为200mm的国产锗酸铋晶体组成,采用光电倍增管读出,从阳极及一个打拿极同时输出讯号,以满足大动态范围线性要求.在静电加速器上应用若干(p,γ)反应产生的单能光子进行了测试.结果表明:在所测21MeV以下范围内,能量响应线性;能量分辨率表现为予期的E^－1/2关系,与国际上现有同类装置比较具有最佳能量分辨性能.     

配有BGO晶体阵列的L3强子量能器性能的模拟测试

本文介绍子配有BGO(锗酸铋)晶体阵列的L3铀强子量能器性能的模拟测试.对L3强子量能器以及测试实验作了简要介绍,并给出了该量能器对4—20GeV能量范围的π介子的能量分辨率、e/π响应比、角分辨、能量分辨率随入射π介子方向的变化以及强子穿透率等实验结果.     

BESⅢ桶部电磁量能器优化设计的Monte Carlo模拟

运用模拟软件GEANT3对铅加闪烁光纤类型的BESⅢ桶部电磁量能器(BSC)进行了模拟.研究表明,BSC中簇射的时间信息的读出有助于改善z向分辨、π⁰的质量分辨和排除假光子.模拟计算还给出了BSC能量分辨率(6%/E),方向角分辨与读出粒度的关系,π⁰质量分辨率σm/m与光输出、光纤衰减长度及读出粒度的关系,其中m为两个光子重建为π⁰的不变质量.     

HIRFL-CSRm内靶实验终端CsI(Tl)电磁量能器性能模拟

基于GEANT4模拟了HIRFL-CSRm内靶实验终端的CsI(Tl)电磁量能器系统, 给出了CsI电磁量能器的最佳设计参数及可能达到的性能. 结果表明, 设计的CsI(Tl)电磁量能器系统能够满足所研究的物理要求.     

HIRFL-CSRm内靶实验终端CsI(Tl)电磁量能器性能模拟

基于GEANT4模拟了HIRFL CSRm内靶实验终端的CsI(Tl)电磁量能器系统,给出了CsI电磁量能器的最佳设计参数及可能达到的性能.结果表明,设计的CsI(Tl)电磁量能器系统能够满足所研究的物理要求. Based on the GEANT4, the performance of the electromagnetic calorimeter (EMC) of the internal-target detector at HIRFL-CSRm is simulated. The simulation results show that 1.5%—3% of the energy resolution σ_E/E and 2° of the polar angular resolution σ_θ can be obtained. The invariant mass of the π~0 decay can be reconstructed well. The performance can meet the requirement of studying the proposed physics at HIRFL-CSRm.     

BESⅢCsI晶体量能器设计中的优化

在BESⅢ晶体量能器的设计、研制过程中,对其性能进行蒙特卡罗研究,从而优化设计方案.     

均匀取样电磁量能器能量纵向泄漏的修正

研究对铅-闪烁光纤夹层电磁量能器能量纵向泄漏的纠正.对AMS02电磁量能器2002年束流测试的数据进行了分析,用Γ函数拟合的方法和末层沉积能量法对量能器的能量纵向泄漏进行了修正.经过修正后的能量线性变好,能量分辨率显著提高.末层沉积能量法对于能量分辨率的提高效果更为明显.     

BES Ⅲ桶部电磁量能器优化设计的M0nte Carlo模拟

运用模拟软件GEANT3对铅加闪烁光纤类型的BESⅢ桶部电磁量能器(BSC)进行了模拟.研究表明,BSC中簇射的时间信息的读出有助于改善z向分辨、π0的质量分辨和排除假光子.模拟计算还给出了BSC能量分辨率(6%/√E),φ方向角分辨与读出粒度的关系,π0质量分辨率σm/m与光输出、光纤衰减长度及读出粒度的关系,其中m为两个光子重建为π0的不变质量.     

北京谱仪BESⅢ

北京谱仪是北京正负电子对撞机上的大型通用磁谱仪。对撞机中的正负电子束团在谱仪中心对撞,产生的末态带电粒子和中性粒子的空间位置、动量、能量等特性由谱仪记录,经过数据处理后进行粲-τ能区的物理研究。在BEPC上先后安装了北京谱仪BESⅠ和BESⅡ。在BEPCⅡ上安装的是新研制的北京谱仪BESⅢ包括主漂移室、电磁量能器、飞行时间计数器、μ子探测器和超导磁体,具有     

用最小电离的质子刻度铅–闪烁光纤夹层电磁量能器

研究利用最小电离的质子和已知能量的电子来刻度铅–闪烁光纤夹层电磁量能器.对最小电离粒子输出响应进行光纤衰减修正后,利用最小电离质子的输出响应对量能器测量单元进行标定,然后对不同入射能量的电子事例进行能量重建,重建能量与入射能量有很好的线性关系.本文还对最小电离的质子与μ子对量能器测量单元的输出响应进行了比较,发现二者在误差范围内是一致的.     

北京谱仪（BESⅢ）的建造和调试

北京谱仪（BESIII）探测器是BEPCII重大改造的重要部分,是全新设计建造的高性能探测器,用来记录和分析对撞的物理事例。至2008年7月19日观察到第一个对撞事例,BESIII按照初步设计,完成了建设任务,其总体结构如图1。     

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.