BESIII漂移室运行性能分析及噪声研究
发布时间：2020-12-08 15:44
北京谱仪Ⅲ（BESIII）运行在升级后的北京正负电子对撞机II（BEPCⅡ）上,它是一台大型通用磁谱仪,其物理目标是τ-粲能区的精确测量和新物理的寻找。漂移室（MDC）是其最内层的子探测器,也是BESⅢ的中心径迹探测器,其主要任务是测量带电粒子的径迹、动量及能量损失。漂移室的运行性能包含空间分辨,动量分辨,击中效率等几个方面来。本文使用2013年12月至2014年5月期间BESⅢ运行取数获得的Bhabha事例,对上述几个方面的性能进行了深入研究,包括空间分辨、击中效率随丝层的变化,径迹入射角度对动量的影响,以及工作高压和工作气体等因素对MDC运行性能的影响等,此外为了尽早的发现探测器潜在的运行问题,在这轮取数期间对MDC性能逐个run地进行了跟踪研究。在MDC整个运行取数期间,噪声是不可避免的,噪声不仅是影响漂移室实际运行性能的一项重要因素,也是影响数据和模拟一致性的重要因素之一,本文介绍了MDC噪声的来源,利用实验数据研究了MDC噪声的分布,包括噪声击中率随丝层的变化、以及随取数时间的变化,对时间道与时钟相关的噪声进行了研究,并汇总整理了漂移室运行6年以来噪声的总体变化情况,由于内室...
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２?ＢＥＳＩＩＩ探测器结构示意图??ＢＥＳｍ探测器如图１－２所示，由内向外依次为：漂移室（ＭＤＣ［ｉｉ］）、飞行时间??
漂移室有４３层信号丝层，６７９６个信号单元，信号丝和场丝的总数为２８６８０。??每根丝都是通过东西端面板上的定位子固定，每个信号丝周围有８根场丝，因此漂??移室中被设计成很多信号丝和场丝组成的一个个正方形的小单元结构［２６］，如图２－２??所示，内外室中的小单元平均半宽分别为６毫米和８．１毫米。单元与单元之间排列??很紧密，这样有益于消除测量死区，由于单元尺寸比较小，这样带电粒子在单元内??的漂移室间小，漂移距离短，触发判选获得的信号快，死时间少，电荷在丝上的累??计较少，可Ｗ延缓丝的老化。当然小单元中也会出现电场分布的不均匀、单元与单??元之间会产生边缘效应等缺点。??命〇命〇令〇命〇??〇〇〇〇〇〇〇〇??〇〇〇〇〇〇〇〇?＾?＇??命〇命〇命〇夺〇?〇场丝??〇〇〇〇〇〇〇〇??图２－２?ＢＥＳＩＩＩ漂移室单元结构?？?■??在丝层的安排上，采用直丝与斜丝相结合的方法，９－２０层及３７－４３层均为直丝??层，直丝平行于Ｚ轴，方便寻迹算法快速实现ｒ－ｐｈｉ平面上的径迹段寻找；１－８层??及２１－％层为斜丝层，斜丝与Ｚ轴之间的夹角在４０￣７０毫弧度内，斜丝能够提供Ｚ??向测量
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Calibration study of the X-T relation for the BES drift chamber[J]. 康晓琳,伍灵慧,吴智,罗涛,胡琛,王海霞,房双世,何康林,李卫东,李卫国,刘怀民,毛泽普,王亮亮,袁野,张瑶. Chinese Physics C. 2015(02)
[2]BESⅢ track fitting algorithm[J]. 王纪科,毛泽普,边渐鸣,曹国富,曹学香,陈申见,邓子艳,傅成栋,高原宁,何康林,何苗,花春飞,黄彬,黄性涛,季晓斌,李飞,李海波,李卫东,梁羽铁,刘春秀,刘怀民,刘锁,刘英杰,马秋梅,马想,冒亚军,莫晓虎,潘明华,庞彩莹,平荣刚,秦亚红,邱进发,孙胜森,孙永昭,王亮亮,文硕频,伍灵慧,谢宇广,徐敏,严亮,尤郑昀,苑长征,袁野,张炳云,张长春,张建勇,张学尧,张瑶,郑阳恒,朱科军,朱永生,朱志丽,邹佳恒. 中国物理C. 2009(10)
[3]Track reconstruction using the TSF method for the BESm main drift chamber[J]. 刘秋光,臧石磊,李卫国,毛泽普,边渐鸣,曹国富,曹学香,陈申见,邓子艳,傅成栋,高原宁,何康林,何苗,花春飞,黄彬,黄性涛,季晓斌,李飞,李海波,李卫东,梁羽铁,刘春秀,刘怀民,刘锁,刘英杰,马秋梅,马想,冒亚军,莫晓虎,潘明华,庞彩莹,平荣刚,秦纲,秦亚红,邱进发,孙胜森,孙永昭,王纪科,王亮亮,文硕频,伍灵慧,谢宇广,徐敏,严亮,尤郑昀,愈国威,苑长征,袁野,张炳云,张长春,张建勇,张学尧,张瑶,郑阳恒,朱科军,朱永生,朱志丽,邹佳恒. 中国物理C. 2008(07)
[4]Energy loss correction for a crystal calorimeter[J]. 何苗,王贻芳,边渐明,曹国富,邓子艳,何康林,黄彬,季晓斌,李刚,李海波,李卫东,刘春秀,刘怀民,马秋梅,马想,冒亚军,毛泽普,莫晓虎,邱进发,孙胜森,孙永昭,王纪科,王亮亮,文硕频,伍灵慧,谢宇广,杨明,尤郑昀,俞国威,苑长征,袁野,臧石磊,张长春,张建勇,张令,张学尧,张瑶,郑志鹏,朱永生,邹佳恒. 中国物理C. 2008(04)
[5]He/C3H8（60/40）气体增益的实验研究[J]. 马媛媛,刘建北,陈昌,陈元柏,金艳,刘荣光,马骁妍,唐晓,王岚,徐美杭,朱旻萱,朱启明. 高能物理与核物理. 2005(05)
[6]BESⅢ漂移室单元结构和丝层安排的设计与优化[J]. 伍灵慧,刘建北,陈元柏,王贻芳,陈昌,朱启明,刘荣光,马骁妍,唐晓,金艳,王岚,张丙新,秦中华,徐美杭,马媛媛,朱旻萱. 高能物理与核物理. 2005(05)
[7]BESⅢ小单元漂移室模型实验数据获取系统[J]. 陈君,刘建北,陈昌,陈元柏,金艳,刘荣光,马晓妍,唐晓,朱启明. 核电子学与探测技术. 2004(02)
[8]噪声对漂移室性能影响的模拟研究[J]. 邓子艳,刘怀民,李卫国,毛泽普,陈元柏. 高能物理与核物理. 2003(10)
博士论文
[1]BESⅢ主漂移室径迹重建软件的设计与开发[D]. 张瑶.山东大学 2007
[2]BESIII飞行时间计数器的束流实验模拟及离线软件发展研究[D]. 蒋林立.中国科学技术大学 2006
硕士论文
[1]BESⅢ主漂移室径迹重建过程中的噪声处理及性能研究[D]. 袁继宏.华中师范大学 2013
[2]BESⅢ数据质量检查及J/ψ，ψ（2S）→p（？）π-+C.C.的物理分析[D]. 袁文龙.南京师范大学 2011
本文编号：2905315
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２?ＢＥＳＩＩＩ探测器结构示意图??ＢＥＳｍ探测器如图１－２所示，由内向外依次为：漂移室（ＭＤＣ［ｉｉ］）、飞行时间??
漂移室有４３层信号丝层，６７９６个信号单元，信号丝和场丝的总数为２８６８０。??每根丝都是通过东西端面板上的定位子固定，每个信号丝周围有８根场丝，因此漂??移室中被设计成很多信号丝和场丝组成的一个个正方形的小单元结构［２６］，如图２－２??所示，内外室中的小单元平均半宽分别为６毫米和８．１毫米。单元与单元之间排列??很紧密，这样有益于消除测量死区，由于单元尺寸比较小，这样带电粒子在单元内??的漂移室间小，漂移距离短，触发判选获得的信号快，死时间少，电荷在丝上的累??计较少，可Ｗ延缓丝的老化。当然小单元中也会出现电场分布的不均匀、单元与单??元之间会产生边缘效应等缺点。??命〇命〇令〇命〇??〇〇〇〇〇〇〇〇??〇〇〇〇〇〇〇〇?＾?＇??命〇命〇命〇夺〇?〇场丝??〇〇〇〇〇〇〇〇??图２－２?ＢＥＳＩＩＩ漂移室单元结构?？?■??在丝层的安排上，采用直丝与斜丝相结合的方法，９－２０层及３７－４３层均为直丝??层，直丝平行于Ｚ轴，方便寻迹算法快速实现ｒ－ｐｈｉ平面上的径迹段寻找；１－８层??及２１－％层为斜丝层，斜丝与Ｚ轴之间的夹角在４０￣７０毫弧度内，斜丝能够提供Ｚ??向测量
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Calibration study of the X-T relation for the BES drift chamber[J]. 康晓琳,伍灵慧,吴智,罗涛,胡琛,王海霞,房双世,何康林,李卫东,李卫国,刘怀民,毛泽普,王亮亮,袁野,张瑶. Chinese Physics C. 2015(02)
[2]BESⅢ track fitting algorithm[J]. 王纪科,毛泽普,边渐鸣,曹国富,曹学香,陈申见,邓子艳,傅成栋,高原宁,何康林,何苗,花春飞,黄彬,黄性涛,季晓斌,李飞,李海波,李卫东,梁羽铁,刘春秀,刘怀民,刘锁,刘英杰,马秋梅,马想,冒亚军,莫晓虎,潘明华,庞彩莹,平荣刚,秦亚红,邱进发,孙胜森,孙永昭,王亮亮,文硕频,伍灵慧,谢宇广,徐敏,严亮,尤郑昀,苑长征,袁野,张炳云,张长春,张建勇,张学尧,张瑶,郑阳恒,朱科军,朱永生,朱志丽,邹佳恒. 中国物理C. 2009(10)
[3]Track reconstruction using the TSF method for the BESm main drift chamber[J]. 刘秋光,臧石磊,李卫国,毛泽普,边渐鸣,曹国富,曹学香,陈申见,邓子艳,傅成栋,高原宁,何康林,何苗,花春飞,黄彬,黄性涛,季晓斌,李飞,李海波,李卫东,梁羽铁,刘春秀,刘怀民,刘锁,刘英杰,马秋梅,马想,冒亚军,莫晓虎,潘明华,庞彩莹,平荣刚,秦纲,秦亚红,邱进发,孙胜森,孙永昭,王纪科,王亮亮,文硕频,伍灵慧,谢宇广,徐敏,严亮,尤郑昀,愈国威,苑长征,袁野,张炳云,张长春,张建勇,张学尧,张瑶,郑阳恒,朱科军,朱永生,朱志丽,邹佳恒. 中国物理C. 2008(07)
[4]Energy loss correction for a crystal calorimeter[J]. 何苗,王贻芳,边渐明,曹国富,邓子艳,何康林,黄彬,季晓斌,李刚,李海波,李卫东,刘春秀,刘怀民,马秋梅,马想,冒亚军,毛泽普,莫晓虎,邱进发,孙胜森,孙永昭,王纪科,王亮亮,文硕频,伍灵慧,谢宇广,杨明,尤郑昀,俞国威,苑长征,袁野,臧石磊,张长春,张建勇,张令,张学尧,张瑶,郑志鹏,朱永生,邹佳恒. 中国物理C. 2008(04)
[5]He/C3H8（60/40）气体增益的实验研究[J]. 马媛媛,刘建北,陈昌,陈元柏,金艳,刘荣光,马骁妍,唐晓,王岚,徐美杭,朱旻萱,朱启明. 高能物理与核物理. 2005(05)
[6]BESⅢ漂移室单元结构和丝层安排的设计与优化[J]. 伍灵慧,刘建北,陈元柏,王贻芳,陈昌,朱启明,刘荣光,马骁妍,唐晓,金艳,王岚,张丙新,秦中华,徐美杭,马媛媛,朱旻萱. 高能物理与核物理. 2005(05)
[7]BESⅢ小单元漂移室模型实验数据获取系统[J]. 陈君,刘建北,陈昌,陈元柏,金艳,刘荣光,马晓妍,唐晓,朱启明. 核电子学与探测技术. 2004(02)
[8]噪声对漂移室性能影响的模拟研究[J]. 邓子艳,刘怀民,李卫国,毛泽普,陈元柏. 高能物理与核物理. 2003(10)
博士论文
[1]BESⅢ主漂移室径迹重建软件的设计与开发[D]. 张瑶.山东大学 2007
[2]BESIII飞行时间计数器的束流实验模拟及离线软件发展研究[D]. 蒋林立.中国科学技术大学 2006
硕士论文
[1]BESⅢ主漂移室径迹重建过程中的噪声处理及性能研究[D]. 袁继宏.华中师范大学 2013
[2]BESⅢ数据质量检查及J/ψ，ψ（2S）→p（？）π-+C.C.的物理分析[D]. 袁文龙.南京师范大学 2011
本文编号：2905315
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