2007/7/9 1

Monte Carlo simulationfarm:/home/cvs/NKS2/dev/calculation/kinematics/

Kyo TsukadaSorry, written in Japanese…

2007/7/9 2

基本的な事柄• Photon energy : 0.8 – 1.1 GeV (uniform)• Neutron momentum : hulthen function + isotropic• Target : zmin = -2cm, zmax = 1cm (width=3cm)• Cross section : Kaon-MAID or SLA (rkk=2.087) 。 d/dpd(cos)dE 。• K0 : isotropic, 50% * 68%• p : isotropic, 64%• : not decay• Decay point : c と momentum から計算。• Trajectory : 一様磁場、円を仮定。• Vertex point : 上記の円の平面上の交点を計算。ごちゃごちゃと…。

位置分解能は考慮しない。

• Resolution : horizontal resolution dpH/pH と、高さ方向の d

2007/7/9 3

走らせ方

farm > ./bin/Kaon conf/calc.confってな感じ。Conf file の中身

生成反応も選べるようになってますが、今はプログラムの途中から K0 に特化したような書き方になってしまっているので、もし他のチャンネルで見る場合は要注意。

2007/7/9 4

Event generation

neutron

Ptarget

gammaE

z

x y

SLA, rkk=-2.087

Energy of gamma

Momentum of neutron

Angle of neutron

2007/7/9 5

Trajectory

• ちと、見づらいですが。

• Vertex pointと OHでの hit positionは、右図のように全て円の交点で導出。青円 (半径 1m)がOHの位置。

• 大体、 IHの位置にも半径 6cmの円を定めている。

z[cm]

X[c

m]

p

Typical size of NKS

K0とは、原点付近で崩壊。

By

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Resolution

• 分解能は、運動量に対してのみ考慮。• DPP : dp/p• DTH : d [mrad]• Gaus() : random number, gaussian, = 1.

• px px += px + px*Gaus()*DPP/sqrt(2)• pz pz += pz + pz*Gaus()*DPP/sqrt(2)• ph = sqrt(px**2 + pz**2)• pv = py = ph*tan( + Gaus()*DTH )

• というような感じでぼかす。• Invariant Mass は、この後で計算し直す。

2007/7/9 7

Simulation for NKS (1) – 条件• NKS を再現するための条件は、

– Typical size of spectrometer : 100 cm– Magnetic field : 0.5 T– Vertical angle の上限 : 25[cm]/60[cm]– Missing area@IH and OH : 上流下流ともに 30 degree ずつ– EV– Momentum resolution : 10 % – Vertical angular resolution : 50 mrad (4cm@OH and 2,3cm@target)

– 解析上の本質的な cut 条件• Decay volume• Opening angle (-0.8 < cos < 0.9)• Kinematical region (0.9 < cosK0 < 1.0)

• 以上を踏まえて、計算してみる。

2007/7/9 8

Simulation for NKS (2) – 結果• Invariant Mass resolution of 15 – 20 MeV/c2

• Momentum distribution• 大体、 NKS を再現している気がする。• 本当は、前方後方での 30 degree の Missing area というのは、 IH

と OH の間でも要求する必要がある。これがないために、前方 ( 高運動量 ) 領域での低アクセプタンスが再現できていない、のか？。NKS2 では問題ない、ような。

この辺

2007/7/9 9

Simulation for NKS (2) – 結果２• Combinatorial

B.Gの形がGeant4 simulationの結果と比べて、少々低質量側に傾いている。

• Geant4では、0.4GeV/c2辺りにピーク。

• ちょっと再現しきれていないか？

K0 Combinatorial B.G. for K0

2007/7/9 10

Simulation for NKS2 (1) – 条件• NKS2 を再現するための条件は、

– Typical size of spectrometer : 120 cm– Magnetic field : 0.42 T– Vertical angle の上限 : 30[cm]/80[cm]– Missing area@IH : 上流に 36 degree 、下流に 17.6degree– Missing area@OH : 上流に 35 degree 、下流に 3degree– Momentum resolution : ? % 5 – 20 %– Vertical angular resolution : ?? mrad 5 – 50 mrad

– 解析上の本質的な cut 条件• Decay volume : いらない ? ゆるくかける。 Radius < 5 cm 。• Opening angle (-0.8 < cos < 0.9) : いらない？ vertex を使うなら、必

要。• Kinematical region (0.9 < cosK0 < 1.0) : いらない？ いらない• 2 本の軌跡のうち、 1 本は OH まで届いてなくてもＯＫ．

• 以上を踏まえて、計算してみた。

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Simulation for NKS2 (2) – 条件2

• 条件についてもう少し• K0 、、 combinatorial B.G. を組む時、 OH まで行った

軌跡と行かなかった軌跡では分解能が違うはず (CDCと VertexChamber の違い ) だが、ここでは共通としている。

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Simulation for NKS2 (3) – IM for K0

• DPP– 5%

– 10%

– 15%

• DTH固定

K0 Combinatorial B.G for K0

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Simulation for NKS2 (4) – IM for K0

• DPP固定• DTH

– 10mrad

– 30mrad

– 50mrad

K0 Combinatorial B.G for K0

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Simulation for NKS2 (5) – IM for

• DPP– 5%

– 10%

– 15%

• DTH固定

Combinatorial B.G for

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Simulation for NKS2 (6) – IM for

• DPP固定• DTH

– 10mrad

– 30mrad

– 50mrad

Combinatorial B.G for

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• Invariant Mass を見るだけなら、高さ方向の分解能よりは水平面の運動量分解能が、より大事、か？

• ただ、ここでは energy loss は入っていない。低運動量領域では分解能にも限界があったりする？

• 後は、偏極量の計算に、それぞれの分解能がどう効いてくるか？• 方向の計算をするようなものだから、単純に考えて、 px と py

が同じ精度で求まれば嬉しい限りだが、望むべくもないので、やっぱり計算してみる必要がある。どれくらいの精度で求めるべきものか？