Monte carlo simulation farm home cvs nks2 dev calculation kinematics
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Monte Carlo simulation farm:/home/cvs/NKS2/dev/calculation/kinematics/. Kyo Tsukada Sorry, written in Japanese…. 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)

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Monte Carlo simulation farm:/home/cvs/NKS2/dev/calculation/kinematics/

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Presentation Transcript


Monte carlo simulation farm home cvs nks2 dev calculation kinematics

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

Kyo Tsukada

Sorry, written in Japanese…


Monte carlo simulation farm home cvs nks2 dev calculation kinematics

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)。 ds/dpd(cosq)dEg。

  • K0 p+p- : isotropic, 50% * 68%

  • L pp- : isotropic, 64%

  • p : not decay

  • Decay point : ct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dq


Monte carlo simulation farm home cvs nks2 dev calculation kinematics

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K0L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。


Event generation

Event generation

neutron

Energy of gamma

z

Ptarget

x

y

gamma

Eg

Momentum of neutron

SLA, rkk=-2.087

Angle of neutron


Trajectory

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。

Typical size of NKS

X[cm]

g

p-

p

p+

p-

By

z[cm]

K0とLは、原点付近で崩壊。


Resolution

Resolution

  • 分解能は、運動量に対してのみ考慮。

  • DPP : dp/p

  • DTH : dq [mrad]

  • Gaus() : random number, gaussian, s = 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( q + 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。


Simulation for nks 1

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 [email protected] and OH : 上流下流ともに30 degreeずつ

    • EV

    • Momentum resolution : 10 %

    • Vertical angular resolution : 50 mrad ([email protected] and 2,[email protected])

    • 解析上の本質的なcut条件

      • Decay volume

      • Opening angle (-0.8 < cosqOA < 0.9)

      • Kinematical region (0.9 < cosqK0 < 1.0)

  • 以上を踏まえて、計算してみる。


Simulation for nks 2

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


Simulation for nks 21

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


Simulation for nks2 1

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 [email protected] : 上流に36 degree、下流に 17.6degree

    • Missing [email protected] : 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 < cosqOA < 0.9) : いらない?  vertexを使うなら、必要。

      • Kinematical region (0.9 < cosqK0 < 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。


Simulation for nks2 2 2

Simulation for NKS2 (2) – 条件2

  • 条件についてもう少し

  • K0、L、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。


Simulation for nks2 3 im for k0

Simulation for NKS2 (3) – IM for K0

  • DPP

    • 5%

    • 10%

    • 15%

  • DTH固定

K0

Combinatorial B.G for K0


Simulation for nks2 4 im for k0

Simulation for NKS2 (4) – IM for K0

  • DPP固定

  • DTH

    • 10mrad

    • 30mrad

    • 50mrad

K0

Combinatorial B.G for K0


Simulation for nks2 5 im for l

Simulation for NKS2 (5) – IM for L

  • DPP

    • 5%

    • 10%

    • 15%

  • DTH固定

L

Combinatorial B.G for L


Simulation for nks2 6 im for l

Simulation for NKS2 (6) – IM for L

  • DPP固定

  • DTH

    • 10mrad

    • 30mrad

    • 50mrad

L

Combinatorial B.G for L


Monte carlo simulation farm home cvs nks2 dev calculation kinematics

  • 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?

  • f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?


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