北京谱仪III主漂移室快速径迹重建系统-BES.PDF

北京谱仪III主漂移室快速径迹重建系统∗ 张晓梅1) 马秋梅 王喆 王大勇 尤郑云 毛泽普 邓子艳 邱进发 刘怀民 李卫东 张学尧 冒亚军 袁野 黄性涛 蒋林立 臧石磊 （高能物理研究所北京 100049 ） 摘要 本文阐述了北京谱仪 III (BESIII)主漂移室径迹重建系统的基本原理和程序结构。通过对蒙特 卡罗（MC ）产生的一些典型的单事例，Babar 事例和双 muon 事例数据的运行结果的分析，初步证 明了程序的可靠性。 关键词 北京谱仪 径迹重建 主漂移室 1 引言 北京谱仪（BES ）是北京正负电子对撞机(BEPC) 上的大型通用谱仪。它已经成功地在τ－粲能 区运行了 14 年。在未来几年里，BES/BEPC将升级改造成BESIII/BEPCII 。 BEPCII 的亮度将比BEPCI 33 -2 -1 提高 100 倍，最高将达到 10 cm s 。设计建造中的BESIII主要子探测器有主漂移室(MDC)，电磁量 能器，飞行时间计数器，μ子计数器及超导磁铁等。它主要用于τ－粲能区的物理研究如弱电相互 作用研究，强相互作用和新物理的寻找等[1]。 主漂移室径迹重建是BES数据处理中的主要环节之一，它负责MDC原始数据重建，即对BES在线数 据进行仔细地分析和处理；准确计算粒子的空间位置，动量和电荷等。由于BEPC2 采用双环和多束 团机制2)，由BESIII在线数据获取系统的时间同步和事例触发系统得到的BESIII原始数据的事例起点 并不确定，即每个触发周期将发生三组束团对撞，因此产生的事例可能来自三个束团中的任何一个， 这就使得各个事例的起点必须由离线数据处理系统来确定，因此确定事例起点是BESIII事例重建中 的第一步。主漂移室径迹快速重建系统由主漂移室数据做初步的事例重建，得到径迹的五个基本参 数，然后由TOF数据和主漂移室数据联合做事例起点[2] 3) 的计算 。本文将阐述BESIII主漂移室径迹快 速重建系统的原理，方法和初步结果。 2 BESIII 主漂移室的简介 MDC 是 BESIII 的主要子探测器之一，其主要任务是用于终态带电粒子径迹，动量的测量和粒 子鉴别。MDC 分为内室和外室，它的漂移单元基于小单元设计。在每个小单元中，信号丝位于单元 的中心位置，四周有 8 根（或 9 根）场丝，接近于方格分布。图 1 为外室单元结构示意图。外室漂 移单元的半宽为 8.1mm。 ∗ 国家自然科学基金资助 1) E-mail:zhangxm@mail.ihep.ac.cn 2) BEPCII设计报告（内部报告） 3) BESIII离线数据处理系统（内部报告） sense wire field wire 2 . 6 1 16.2 图 1 单元结构示意图 MDC 由内室和外室组成，外室是由外桶和两端面板组成。内室内径为 118cm, 外室外半径为 810mm, 外室的两端面板成阶梯状，最长的有效长度为 2306mm 。内室和外室沿径向共有 43 个信号 读出层。内室 8 个信号读出层，外室 35 个信号读出层。我们将每四个信号读出层定义为一个超层。 内室的2 个超层全部为斜丝层，用来测量小的出射角粒子的Z坐标。外室有八个超层，其中靠内的三 个和靠外的两个为轴丝层外，其他三层为斜丝层