Monte Carlo simulation

Monte Carlo simulation
farm:/home/cvs/NKS2/dev/calculation/kinematics/
Kyo Tsukada
Sorry, written in Japanese…
2007/7/9
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基本的な事柄
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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
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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。
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Event generation
neutron
z
x
y
Ptarget
gamma
Eg
Energy of gamma
Momentum of neutron
SLA, rkk=-2.087
Angle of neutron
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Trajectory
Typical size of NKS
X[cm]
• 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。
g
pp
p+
p-
By
K0とLは、原点付近で崩壊。
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z[cm]
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Resolution
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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.
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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。
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Simulation for NKS (1) – 条件
• NKSを再現するための条件は、
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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 < cosqOA < 0.9)
• Kinematical region (0.9 < cosqK0 < 1.0)
• 以上を踏まえて、計算してみる。
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Simulation for NKS (2) – 結果
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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
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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？
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K0
Combinatorial B.G. for 9K0
Simulation for NKS2 (1) – 条件
• NKS2を再現するための条件は、
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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
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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。
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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。
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Simulation for NKS2 (3) – IM for K0
• DPP
– 5%
– 10%
– 15%
• DTH固定
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K0
Combinatorial B.G for K0
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Simulation for NKS2 (4) – IM for K0
• DPP固定
• DTH
– 10mrad
– 30mrad
– 50mrad
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K0
Combinatorial B.G for K0
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Simulation for NKS2 (5) – IM for L
• DPP
– 5%
– 10%
– 15%
• DTH固定
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L
Combinatorial B.G for L
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Simulation for NKS2 (6) – IM for L
• DPP固定
• DTH
– 10mrad
– 30mrad
– 50mrad
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L
Combinatorial B.G for L
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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？
• 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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