第七章粒子鉴别PID.pptVIP

第1页，共26页，星期日，2025年，2月5日粒子鉴别是高能物理实验的一个重要方面。某些物理量只有通过复杂的粒子鉴别才能得到(B-物理，CP破坏以及稀有衰变等)需要鉴别的粒子有：?/K,K/p,e/?,?/?0….鉴别粒子的方法对相关能量的测量都相当依赖。两个物理效率?XX或?XY它们存在一定关系：探测器的性能可以用分辨力Dx,y来表示Sx,Sy分别是探测器给出的粒子x与y的信号，其信号分辨率为?s。第2页，共26页，星期日，2025年，2月5日一个例子第3页，共26页，星期日，2025年，2月5日通过dE/dX来鉴别粒子同时测量动量以及dE/dX就可以得到粒子的静止质量，从而可以鉴别粒子第4页，共26页，星期日，2025年，2月5日如何提高鉴别能力呢(利用dE/dX)？?提高dE/dX样本的纯度?计算截断平均值，也就是忽略样本中高值的部分?还有就是增加气体压力，这样可以改善分辨率(?提高初始统计)，但这将带来减小相对论上升的副作用，这是由于密度效应的关系！注意不能将高值尾巴截断太多！第5页，共26页，星期日，2025年，2月5日例子：ALEPH的TPC第6页，共26页，星期日，2025年，2月5日通过电离束团计数得到高分辨率的dE/dX回忆第二章：初始电子－离子对的数目是按Poisson分布的如果我们能计数电离束团，那么?E的分辨率是什么呢？电离束团计数的方法已经得到了应用——时间扩展室，但还没有应用于粒子物理实验。第7页，共26页，星期日，2025年，2月5日用混合型气体探测器来电离束团计数：像素读出芯片＋微放大箔第8页，共26页，星期日，2025年，2月5日利用飞行时间鉴别粒子第9页，共26页，星期日，2025年，2月5日例子：NA49重离子实验高分辨率TOF的要求：?快速探测器(塑料闪烁体，气体探测器，如RPC(ALICE))?适当的信号处理(稳定的鉴别率以及修正)?连续稳定的监控第10页，共26页，星期日，2025年，2月5日例子：NA49重离子实验第11页，共26页，星期日，2025年，2月5日回到…带电粒子相互作用回忆能量损失是由于电离…还有别的原因致使能量损失！介质中的光子将按下面关系传播假设软碰撞＋四动量守恒?发射真实光子：如果发射光子。也就是说如果粒子在电介质中的速度?c大于光在介质中的传播速度c/n，那么粒子将发射真实光子。第12页，共26页，星期日，2025年，2月5日Cherenkov辐射第13页，共26页，星期日，2025年，2月5日Cherenkov探测器?Cherenkov辐射的能损比电离能损小得多(?0.1%)?Cherenkov效应只发出很弱的光?需要高灵敏度的光探测器探测到的光电子数是光探测器(光电倍增管，光电灵敏气体探测器…)灵敏范围的宽度。N0是代表光探测器的性能的好坏第14页，共26页，星期日，2025年，2月5日可以分成两种探测器：1.Nph(?)?阈值式探测器(不能测量?c)2.?(?)?微分式探测器和环形成像探测器(RICH)第15页，共26页，星期日，2025年，2月5日环形成像Cher