BESIIIMDC事例重建

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1、BESIIIMDC事例重建2010年8月17日中国科学院高能物理研究所毛泽普中国科学院“核探测技术与核电子学”重点实验室主要内容径迹寻找径迹拟合时间刻度dE/dx粒子鉴别总结一径迹寻找43丝层(24S+19A)BESIIIMDC结构6796信号丝XY=130m,Pt/Pt=0.5%(@1GeV)dE/dx分辨0.6-0.7%MDC事例重建系统径迹属性:空间位置动量电荷粒子种类…….MDCEventRec.HitwireIDTDC(时间)B(磁场)Event–TestTrackingKalmanfitdE/d

2、xPID事例起始时间计算我们开发了五种独立的方法共同完成事例起始时间计算:1MDC径迹TOF匹配法2EMC&TOF匹配法3MDC径迹段直线拟合法4MDC径迹法5MDC径迹拟合方法效率：Bhabha，dimu：>99.8%Hadron:99.6%Cosmic：99.9%误判率~1%时间分辨:0.3ns~0.4nsMDC径迹快重建xy100umz4mmp56MeVEff=99%xy100umz4mmp/p56MeVFast,simpletrackingforTest在均匀z向磁场中(BX=BY

3、=0,Bz=C)带电粒子运动轨迹(圆柱螺旋线Z)描述：X(s)=x0+R[cos(0+hscos/R)-cos0]Y(s)=y0+R[sin(0+hscos/R)-sin0]Z(s)=z0+ssinx-y平面投影:园(d2X/ds2=cos2/Rh)MDC径迹寻找在一个特定的参考系中径迹参数为:=(d,,,dz,tan)T,d:signeddistanceofhelixfrompivotinx-yplane,:Theazimuthalangletothehelixcente

4、r,:1/pt,dz:signedzdistanceofthehelixfrompinotinthezdirection,tan:theslopeofthetrack,:dipangle拟合方法(LeastSquareMethod)2=(i/i)2,i=1,nhits;i=d(xi(i)–di(i=dfi-dmi)径迹属性:Pt=1/,Px=(1/)(-sin(0+),Py=(1/)cos(0+),Pz=(1/)tanE={(1/2)(∂22/(∂T∂)}-1MDC径

5、迹寻找我们开发了两套独立的径迹寻找程序:MdcPatRec和MdcTsfRec两套程序均已用于MDC的数据处理中,其原理如下:当前基本性能:(fromJ/ψRun9947Bhabhaevents)EfficiencyvsPpt/ptvsPEfficiencyvsangleMDC径迹寻找程序基本性能Trackingefficiency:Barrel:98.6%CPUforMCdata:about10ms/track径迹拟合的目的：二MDC径迹拟合(Kalman-Filter方法)Kalman-Filter基本原

6、理：对离散数据，用当前状态矢量预测下一个状态矢量的LSM方法径迹拟合的基本过程和原理：1.预测：用径迹当前的状态矢量预测第k时候的状态矢量2.过滤：加权组合第k时的预测信息和测量信息,估计k状态矢量信息3.平滑：用全部时刻n(n>k)的测量信息回推,估计k时刻的状态径迹精细修正NUMF,Multiplescattering,Energyloss…我们开发了五个不同用处的程序块，现已经用于物理分析中MDC径迹拟合1.分析流程：filter单向由外往里,输出IP点参数，用于物理分析2.刻度流程：双向filter迭加,

7、输出每点径迹参数3.平滑流程：输出每个击中层以及最外点径迹参数、每小段的飞行时间总和，用于dE/dx刻度，外推,TOF刻度等4.宇宙线校准流程：用于校准流程，将宇宙线进行连接并进行拟合5.次级顶点重建工具：ExtToSecondVertexTool按照用户指定的位置拟合.MDC径迹拟合基本性能by0.3GeVcos=0.83MDC信号道数(信号数):6796三MDC时间刻度要达到空间分辨130μm,动量分辨0.5%@1GeV/c时间刻度的任务与方法(反复叠带，逐渐逼近)数据样本：通常用Bhabha或dimu事

8、例刻度理论模型:径迹残差法Dmeas：径迹与信号丝间的测量距离Dtrack:拟合径迹与信号丝的距离(拟合距离）σi：该测量点的权重(空间分辨）X-T关系刻度T0刻度时幅关系刻度几何位置校刻度流程小单元漂移室中电子漂移特性单元内电场分布不均匀导致了电子漂移速度的非均匀信号丝附近，电场较强，漂移速度较大随着漂移距离的增大，电场逐渐减弱，漂移速度也逐渐减小单元边界，漂移线严重弯