题名 | 博士论文-BESIII飞行时间探测器的模拟与五夸克态的寻找 |
作者 | 刘勇 |
学位类别 | 博士 |
答辩日期 | 2011 |
授予单位 | 中国科学院研究生院 |
授予地点 | 北京 |
导师 | 刘怀民 |
关键词 | 飞行时间探测器(TOF) Monte Carlo模拟 调试 GEANT4 BESIII 五夸克态 |
学位专业 | 粒子物理与原子核物理 |
中文摘要 | BESIII探测器是运行在升级后的北京正负电子对撞机(BEPCII)上的新型磁谱仪。飞行时间探测器是其中的一个重要子探测器,它主要用于触发和粒子鉴别。BESIII的性能与之前的BESII探测器相比有了很大提高,同时探测器的设计与建造有了很大的变化。为了满足BEPCII的高亮度和BESIII探测器的高精度的要求,有必要开发高精度的离线模拟软件,以减小物理结果的系统误差。本论文根据基本物理原理,利用GEANT4研究飞行时间探测器(TOF)的精细Monte Carlo模拟,并用实验数据对模拟进行调试。; TOF模拟的软件包括了探测器几何和物质的描述,击中信息的记录,读出电子学的模拟以及基于击中信息的数字化。我们为TOF系统中的桶部和端盖部分的模拟分别构建了两个物理模型,模型中包括了可能的物理相互作用过程。这两个模型的模拟结果与TOF的GEANT4全模拟比较,得到了一致的结果,实现了光学过程的精确模拟;同时模拟速度比GEANT4全模拟有大幅度的提高,满足了BESIII实验产生海量模拟数据的需求。; 同时我们利用实验数据对TOF模拟进行了调试。其中TOF模拟模型得到了进一步的完善,包括考虑了闪烁体的非线性响应、研究了MDC端面板物质对端盖TOF的影响,同时加入了TOF读出电子学的QTC非线性模拟。我们也实现了TOF模拟的真实化,包括从实验数据的TOF刻度信息得到模拟需要的参数和TOF有关的束流本底混合。调试后的TOF模拟与实验数据取得了很好的一致性,同时也加深了对探测器性能的理解,为物理分析研究提供了帮助。本文利用BESIII在$J/\psi(1S)$以及$\psi(2S)$共振态峰上积累的实验数据,分析了$J/\psi,\psi' \rightarrow K_{S}^{0}pK^{-}{\bar n}+ c.c.$ 衰变道,寻找五夸克的奇异态$\Theta(1540)$以及其他可能的共振态。研究表明,该衰变道中存在$\Lambda(1520)$,$\bar{\Lambda}(1520)$共振态,没有观察到明显的$\Theta(1540)$信号,并给出了新的测量上限。 |
语种 | 中文 |
学科主题 | 粒子物理与原子核物理 |
公开日期 | 2016-02-25 |
内容类型 | 学位论文 |
源URL | [http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/209762] |
专题 | 实验物理中心_学位论文和出站报告 |
作者单位 | 中国科学院高能物理研究所 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘勇. 博士论文-BESIII飞行时间探测器的模拟与五夸克态的寻找[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2011. |
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