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新一代北京谱仪BESⅢ是北京正负电子对撞机BEPCⅡ上的大型通用磁谱仪。BESⅢ探测器主要由以下子探测器组成:主漂移室(MDC)、飞行时间计数器(TOF)、电磁量能器(EMC)、μ子计数器(MUC),主要用于进行T-粲物理的研究。其中,主漂移室是BESⅢ实验的核心子探测器之一,用来精确测量穿过探测器的带电粒子的衰变顶点、动量,并测量带电粒子在探测器中的能量损失用于粒子鉴别。
升级换代后,BEPCⅡ实现高亮度运行,BESⅢ探测器性能指标大幅提高。为了实现对物理过程的精确测量,对探测器模拟的精确性提出了更高的要求。精确模拟探测器的几何、物质以及粒子与探测器的相互作用,对于降低系统误差,进而获得高质量的物理结果有重要意义。主漂移室模拟真实化过程是整个探测器模拟系统的重要组成部分。
主漂移室模拟的真实化调试是本论文的重点。本论文首先详细论述了主漂移室模拟真实化调试的基本原理、参数化模型的构建以及参数调试方法。从基本原理出发,我们研究并建立了一套规范、有效的主漂移室模拟真实化调试方法。该方法基于对主漂移室响应机制以及真实数据中探测器工作状态的深入理解,在建立恰当的参数化模型后,通过调试丝击中效率及丝空间分辨可以获得恰当的探测器模拟输入参数,使模拟数据与真实数据径迹重建效率的差异达到1%的水平。
为了进一步提高模拟与真实数据一致性,减小模拟带来的系统误差,我们还进行了一系列的改进尝试。通过研究真实数据,充分理解了靠近信号丝区域的残差分布特征及其形成原因,提出了一种新的参数化模型,并研究了新模型的参数调试方法。初步研究显示,使用新方法可以大大减少调试过程中循环迭代的次数,各项调试指标能够以更快的速度达到调试要求,空间分辨一致性也有提高。