BESIII EMC位置重建及其修正的改进

摘要

电磁量能器(EMC)是北京谱仪(BESIII)的一个重要子探测器,它的基本功能是测量电子和中性粒子(光子)的位置和能量信息。EMC的粒子簇射位置重建精度直接影响末代粒子等中性粒子的重建,BESIII上的许多重要的物理课题对末代粒子重建及其位置提出很高的精度要求,所以要求EMC具有很好的位置分辨。而粒子与物质的相互作用以及重建算法引起的偏差等因素,使得粒子的重建位置与期待位置有偏差。为了得到好的位置分辨,需要仔细研究重建算法,优化各种参数,把EMC重建出来的位置修正到粒子的准确期待位置。本论文在原有的位置重建及其修正方法的基础上进行研究和改进,给出更为合理的位置修正参数,经过位置修正之后改善了EMC的定位精度,提高EMC的位置重建性能。
　　EMC的位置修正包括极角和方位角两个方向,在原有的位置重建软件中,已经给出蒙特卡罗模拟(MC)数据较为简单的位置修正参数,向还给出真实数据的位置修正参数,并已经应用于 BESIII的物理分析。本论文在原有的位置重建软件的基础上,对位置修正参数的确定做进一步研究,给出新的MC数据修正参数,桶部向考虑了位置修正参数对簇射能量的依赖,端盖都给出每一层晶体的位置修正参数且考虑了对簇射能量的依赖;对于真实数据,经定性分析找出其θ向位置修正量与MC数据修正量存在微小差异的根本原因,利用Bhabha数据给出每一块晶体的修正参数。
　　经过位置修正后,利用真实数据和MC模拟数据的Bhabha事例、辐射Bhabha事例、双光子事例和过程进行检验,结果表明:重建位置的偏移量接近于0,位置分辨有显著提高,真实数据和MC数据的结果基本一致,1GeV电子的θ向位置分辨达到5.6mm,达到了BES EMC的设计指标。

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第一章 引言

1.1 粒子物理

1.2 高能物理实验

1.3 选题背景和意义

1.4 论文结构

第二章 北京正负电子对撞机(BEPCII)和北京谱仪(BESIII)

2.1北京正负电子对撞机(BEPCII)简介

2.2 BESIII

2.3 电子学系统

2.4 触发判选系统

2.5 在线数据获取系统

2.6 离线数据处理和分析系统

2.7 本章小结

第三章 电磁量能器（EMC）的位置重建及其修正的改进

3.1 量能器的重建原理

3.2 量能器位置修正

3.3 本章小结

第四章 总结与展望

参 考 文 献

致谢

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