BESIII EMC 数据刻度和事例重建新方法的研究

北京谱仪和北京正负电子对撞机（BEPC）是用于粲物理研究的高能物理大型.设备，为了提高物理结果的精度，减少统计误差和系统误差，国家投入了6.4 亿人民币，.对BEPC 和北京谱仪进行了升级改造，即BEPCII/BESIII 工程。BEPCII 的峰值亮度比BEPC.高100 倍，大大降低了物理结果的统计误差。BESIII 包括主漂移室（MDC），飞行时间计数.器，电磁量能器和μ计数器等，其性能指标均要求达到和超过世界最好水平。为了达到探测.器的设计指标，减小物理结果的系统误差，实验数据的离线处理和刻度承担了关键作用。.EMC 承担BESIII 中性粒子能量和位置的测量及光子的鉴别，EMC离线刻度和重建包括晶体探测单元的刻度、簇射能量修正、簇团劈裂、假光子排除、以及光子在EMC前端飞行时间计数器上沉积能量的重建等。它是EBSIII数据处理的基础和核心部分。

北京谱仪和北京正负电子对撞机（BEPC）是用于粲物理研究的高能物理大型设备，为了提高物理结果的精度，减少统计误差和系统误差，国家了投入了6.4亿人民币，对BEPC和北京谱仪进行了升级改造，即BEPCII/BESIII工程。BEPCII的峰值亮度比BEPC高100倍，大大降低了物理结果的统计误差。BESIII包括主漂移室（MDC），飞行时间计数器，电磁量器和μ计数器等，其性能指标均要求达到和超过世界最好水平。为了达到探测器的设计指标，减小物理结果的系统误差，实验数据的离线处理和刻度承担了关键作用。EMC承担BESIII中性粒子能量和位置的测量及光子的鉴别，EMC离线刻度和重建包括晶体探测单元的刻度、簇射能量重建及修正、假光子的排除以及光子在EMC前端飞行时间计数器上沉积能量的重建等。它是BESIII数据处理的基础和核心部分。.本项目对BESIII 量能器离线刻度和事例重建新方法做了探索性研究。主要完成情况如下：（1）晶体探测单元能量刻度在软件上形成半自动流程，成功地对BESIII采集的所有数据做了高精度刻度。（2）TOF沉积能量重建并与EMC匹配(BESIII首创)重建光子能量，结果显示高能双光子事例能量分辨提高8%，低能量光子探测效率提高～6%, pi0重建效率提高12%。（3）簇射能量修正，对用和不用TOF能量两种情况，分别做了研究。利用MC单光子，给出能量位置依赖的簇射能量修正因子，即MC数据修正因子；数据则在MC修正基础上，利用从数据中选出的pi0样本做二次修正。（4）EMC位置重建及修正研究了四种位置重建方法，选择最优化方法。利用晶体前端面尺寸归一的方法，解决了端盖晶体尺寸的复杂性。数据和MC位置分别采用不同的位置修正参数。考虑到事例顶点、能量和方向的依赖，修正后重建位置的偏移量接近于0，改善了位置分辨。（5）晶体间隙能量泄漏的修正，使晶体边缘的相对能量峰位差异变小。在高能区，能量分辨改善了大约7%。（6）利用EMC时间信息有效去除束流本底(BESIII首创)。低能下(<0.3GeV)束流相关本底排除率达到～75%。.量能器刻度重建新方法的探索研究表明，它的性能均达到了设计指标，能量分辨2.5% @1GeV和位置分辨6mm@ 1GeV。蒙特卡罗模拟和数据符合的很好。