Belle Trigger System
3.3.2 使用したイベント
3.3. KL0/µ 検出器 の検出効率
e −
e +
µ −
µ + γ
図3.4: e+ e−→µ+ µ− イベントのダイアグラム
は図3.5に示すように約5.4 GeV/c程度、実験室系では図3.6のように約3.0 GeV/c から8.0 GeV/c の領域に限定される。
ここで用いたMuPair イベントのセレクション条件は以下の通りである。
• ECLで測定されるエネルギーの合計が 2.0 GeV 以下
(e, γ はエネルギーの大部分を ECL で失うのに対して µ 粒子は最小電離エネ
ルギーしか ECLでは失わないため、e, γ の排除に用いる)
• 観測される飛跡の本数が2本 (ハドロンイベントを除くため)
• 2本の飛跡の成す角度 θ が CM系で 176◦ < θ <184◦
• CM系での運動量が 4.8 GeV/c<|P∗|<5.6 GeV/c
実際のデータにこれらの条件を課して得られたイベントにおいて検出された荷電 粒子の実験室系と e+ e− ビームの重心系での運動量分布およびθ と φ の角度分布 を図3.5 ∼ 図3.9 に示す。MuPair イベントでは運動量と角度 θ の間に強い相関が あるのが図 3.10 から分かる。
最終的には検出効率の時間経過の計測では一日分のイベントを用いて時間経過を 見る。二次元の検出効率の測定では統計量を増やすために、実際のデータに対して この条件を課して得られたイベントをすべてを用いてKLMの検出効率を測定する。
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 x 102
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
GeV/c
図3.5: 重心系での荷電粒子の運動量分布
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
GeV/c
図3.6: 実験室系での荷電粒子の運動量分布
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000
-1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
cosθ
図3.7: 重心系での荷電粒子のcosθ 分布
cosθ
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000
-1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
図3.8: 実験室系での荷電粒子の cosθ 分布
φ
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000
-3 -2 -1 0 1 2 3
図3.9: 重心系でのµ粒子の φ分布
cosθ
GeV/c
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
-1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
図3.10: 実験室系でのcosθ 対運動量分布
3.3. KL0/µ 検出器 の検出効率
3.3.3 飛跡の再構成及び検出効率の求め方
飛跡の再構成にはCDCやCsI 等の他の検出器の情報を用いずに、KLM内のヒッ ト情報のみを用いて最小自乗法による直線によるフィットで行う。
まず最初に KLM のヒット情報をセクターごとにわけ、各セクターに関して独立 に飛跡の再構成を行う。この方法ではセクターをまたぐトラックの再構成ができな いために、セクターの境界付近で飛跡の再構成ができる数が減ってしまう。
次に、セクター内の内側/外側から各 １つづつのヒット点を抽出し、すべてのヒット 点の組み合わせについて内側と外側のレイヤーが4層以上離れているという条件で二 点間の直線上にあるヒット点を使って飛跡の再構成を試みる。その結果、使用できる
（直線上にある）ヒット点が4点以上、(使用したヒット数)/(通過したレイヤー数)>
0.75 という条件を満たすトラックを検出効率を求めるさいに使用する。
検出効率の測定では、上で得られたトラックに対して各検出層と交差する点を求 め、その点に当たるストリップから一定範囲内に KLMのヒットが存在するかどう かで求める。これによる検出効率の定義は次の式のようになる。
≡ N交点付近のKLMモジュールでの検出点
Nµ粒子の飛跡とKLMモジュールとの交点 (3.1) このとき、二次元の検出効率の測定では、4×4 個の交点をひとまとめにして検 出効率を計算した。これは、すべてのストリップの交点ごとにデータベースを作る と点の総数が増えすぎるためである。ひとまとめにする大きさはエレクトロニクス の読み出しチャンネルの関係から12の約数が望ましいので、1、2、3、4、6、12を 候補とし、ひとまとめになった範囲の実際の大きさとデータベースを作成するとき のデータ量の関係から4 を採用した。検出効率の時間経過では、レイヤー内の細か い情報をみる必要はないのでレイヤー全体の検出効率として計算した。そのときの 検出効率の定義は次のようになる。
≡ N飛跡における検出点 Nレイヤーを通過した飛跡
(3.2)