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
2007/7/9 6
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。
2007/7/9 11
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。
2007/7/9 12
Simulation for NKS2 (3) – IM for K0
• DPP– 5%
– 10%
– 15%
• DTH固定
K0 Combinatorial B.G for K0
2007/7/9 13
Simulation for NKS2 (4) – IM for K0
• DPP固定• DTH
– 10mrad
– 30mrad
– 50mrad
K0 Combinatorial B.G for K0
2007/7/9 14
Simulation for NKS2 (5) – IM for
• DPP– 5%
– 10%
– 15%
• DTH固定
Combinatorial B.G for
2007/7/9 15
Simulation for NKS2 (6) – IM for
• DPP固定• DTH
– 10mrad
– 30mrad
– 50mrad
Combinatorial B.G for
2007/7/9 16
• 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?