R值測量中的觸發(fā)效率

1、R值測量中的觸發(fā)效率李忠朝一 引言 在高能物理實(shí)驗(yàn)中，觸發(fā)判選系統(tǒng)是譜儀和數(shù)據(jù)獲取的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。它的工作狀態(tài)直接影響譜儀獲取數(shù)據(jù)的數(shù)量和質(zhì)量；而且在R值測量的物理分析中：觸發(fā)效率的誤差是影響R值的測量精度的重要因素。因而觸發(fā)效率的研究對譜儀的運(yùn)行和物理分析都是非常重要的。本文介紹了兩種用實(shí)驗(yàn)測量確定觸發(fā)判選系統(tǒng)的效率的方法，這種方法簡單而有效。二 效率測量基本思想測量觸發(fā)效率的基本思想是選擇一組事例樣本，其選擇的條件和某一探測器無關(guān)；在這些事例樣本中，通過與該探測器有關(guān)的觸發(fā)條件的事例數(shù)與樣本總數(shù)之比即為該觸發(fā)條件的效率。所以，觸發(fā)效率的測量實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)觸發(fā)條件表。三 測量方法I. 設(shè)置

2、測量效率實(shí)驗(yàn)中的觸發(fā)效率實(shí)驗(yàn)中的觸發(fā)條件表為：（如Table I）李忠朝：一室觸發(fā)組博士生，E-Mail:lizcTable I. Trigger Condition Table for Trigger Study= TYPE| MDC VC BSC TOF ESC ETOF ENDVC NML CONDTN |=+= Active? | Y Y Y Y Y Y Y Y=+= TOF B-B | - - Y - - - - - Ntof=1 | - - - - - - - Y Ntof=2 | Y Y - - - - - - RADIAL. | - - - - - - - - Nvc=1. |

3、 Y - Y Y Y - - Y E_Radisl | - - - - - Y - - ETOF B-B | - - - - Y - Y -=+= Ntrk=1 | - - - - - - - Y Ntrk=2 | - Y Y Y - - - - Ntrk=4 | - - - - - - - - MUON-OR | - - - - - - - - XXX | - - - - - - - - ESC-Etot | - - - - - Y Y - E tot.l | Y Y - Y - - - Y E tot.h | - - - - - - - -=+= 于1999年2月，在BES上采集了13個(gè)R

4、UN的專用數(shù)據(jù)（RUN1210612118），BEPC的對撞能量選擇在J/峰值Ecm3097MeV。II. 事例的離線選擇各種觸發(fā)條件對各類事例類型（如：Bhabha、Dimuon、強(qiáng)子事例）的觸發(fā)效率是不一樣的，而且我們感興趣的是對好事例的觸發(fā)效率，因而必須經(jīng)過事例重建，從通過某道（如：MDC）的事例中用離線分別篩選出各類事例類型的好事例樣本，并分別求得它們的事例總數(shù)，如Bhabha事例數(shù)NBB、Dimuon事例數(shù)N和強(qiáng)子事例數(shù)Nh，然后在原始數(shù)據(jù)中檢查這些好事例是否滿足Ntrk1和Ntrk2的條件。設(shè)滿足Ntrk1和Ntrk2的事例數(shù)分別為N1和N2，則MDC尋跡條件Ntrk1和Ntrk2

5、對Bhabha事例的判選效率分別為：同樣，對Dimuon和強(qiáng)子事例的判選效率分別為：用上述方法，可測量出其它的觸發(fā)條件的效率。以下是對這三種事例的離線選擇條件。在桶部計(jì)數(shù)器的立體角范圍內(nèi)選擇背對背事例時(shí)，要求:u Nch=2，Q1+Q2=0;u |cos|0.75;u 兩根徑跡夾角|1+2-|0.1，|1-2|-|0.2;u Vr1cm，|Vz|10cm。對Bhabha事例，1. 中性粒子數(shù)Nneu22. 總沉積能量Ebsc1.5GeV3. TOF擊中的時(shí)間差| T1-T2| 1ns4. Muon計(jì)數(shù)器判定不是Muon。在研究MDC、VC的效率時(shí)，盡量不用MDC、VC的信息（只用了Nch=2）

6、，只要求滿足條件1、2、3、4；在研究TOF的效率時(shí)，進(jìn)一步要求滿足條件1、2、4；在研究BSC的效率時(shí)，進(jìn)一步要求滿足條件3、4。對Dimuon事例，1. 中性粒子數(shù)Nneu1；2. 總沉積能量Ebsc1.2GeV；3. TOF擊中的時(shí)間差| T1-T2| 1ns；4. Muon計(jì)數(shù)器判定至少有一個(gè)Muon。在研究MDC、VC、MUON的效率時(shí)，進(jìn)一步要求滿足條件1、2、3、4；在研究TOF的效率時(shí)，進(jìn)一步要求滿足條件1、2、4；在研究BSC的效率時(shí)，進(jìn)一步要求滿足條件3、4。對于強(qiáng)子事例，這里考慮純中性強(qiáng)子事例，要求：Nch1、|cos|0.75、Vr1.5cm、|Vz|15cm，好徑跡數(shù)

7、Ng1、去除Nch=2時(shí)的Bhabha和Dimuon事例。在測量端蓋觸發(fā)條件的效率時(shí)，小角度的Bhabha的選擇條件為：要求ESC的能量沉積大于1.5GeV，|cos|0.75，2Ntottks4，且要求有兩條徑跡滿足背對背以及端蓋有擊中。四測量結(jié)果下表給出了用Bhabha、Dimuon和強(qiáng)子事例求出的各觸發(fā)條件的效率。Table II. EFFICIENCY OF TRIGGER CONDITIONSBB EventsDimuon EventsHardron EventsConditionsEvent NumEff(%)Event NumEff(%)Event NumEff(%)TOF BB

8、2922/306195.77915/94896.5215005/2915951.46NTOF13061/3061100.0947/94899.8929074/2915999.71NTOF22981/306197.71917/94896.7328861/2915998.98Nvc11560/1560100.0874/874100.028860/28860100.0Ntrk11588/159599.56929/929100.029494/2950899.96Ntrk21560/159597.81874/92994.0828860/2950897.81Radial2983/301998.15336/

9、89837.426006/1500040.04Etot-l3019/3019100.0898/898100.015000/15000100.0Etot-h2849/301994.3432/8983.56112439/1500082.93MU-OR875/89897.44ESCEtot8799/8799100.0NEradisl17342/879983.44Etof B-B7452/828090.00NEndvc18799/900897.68總能量Etot的閾值，測量結(jié)果給出：Etot-l在線設(shè)定的能量值太低，無法給出Etot-l相對應(yīng)的能量值。能量閾值(圖中實(shí)線表示過了相應(yīng)的觸發(fā)條件的事例)Etot-h(25)900MeV Etot(8)120MeV 各種事例類型的觸發(fā)效率在R scan時(shí)，帶電道的觸發(fā)判選條件為：NTOF1， Ntrk1，Nvc1，Etot-l。用上述給出的各條件的效率根據(jù)=Ntof=1*Ntrk=1*Nvc=1*tot-l以算出各類事例的效率為：BB99.56，99.89，h=99.6數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查結(jié)果，各子探測器的觸發(fā)是穩(wěn)定而可靠的，