Difference: MagneticTestAnalysis (4 vs. 5)

Revision 52016-04-04 - JunkiSuzuki

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Magnet Test Analysis

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  本実験では4chipピクセル検出器3枚(Ni/In品)とプラスチックシンチレータとMPPCを用いたトリガーモジュールを用いた。
これらを低温センターの1.6Tソレノイド中に遮光して設置した。宇宙線ミュー粒子がこの検出器系に入射すると、ピクセルとトリガーモジュールに信号を残す。
トリガーモジュールに入った信号はFPGA内で処理され、確実にミューオンと判定され場合ピクセルのヒット位置がraw data(~.raw)に書き込まれる仕組みになっている。

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tuningは2400e_7ToT_10keで行った。
 setup.png setup2.png

ピクセルの向きは磁力線の方向とピクセルのcolumn方向が一致しており、天頂方向をz軸にとる。ローレンツ角は磁場に垂直な方向に寄与するので、ここではy軸(Row)方向にローレンツ角の影響が見られる。そのため、Trackを引いて入射角を求める際はyz平面に射影した角度を見る。

Raw data

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Data format

データ収集を行うSTcontrolはrawファイル中にヒット情報を記録する。rawファイルに記入されている要素は以下のとおりである。

  • CHANNEL  
    RJ0~RJ3に対応する。(4chipの場合はそれぞれのチップに対応したchannel別にデータが書き込まれる)
  • TD  
    Trigger番号が記録される。 (最後の数値が何番目のTriggerかを示す) 
  • DH  
    データヘッダの記録。 Triggerが来ると16回DHが発行され指定時間内(16回の中)でピクセルに反応があった場合、DRが記録される。
  • DR  
    Hit情報の記録。データの意味は順番に、Colum|Raw|ToT1|ToT2
※STcontrolにはデータの最後になぜか同じチャンネルを2回書き込むバグがあるのでchannel数 -1でbreakさせた。

Pixel Geometory

columnとrowの値はそれぞれチップごとで与えられており、4chipの場合は以下の様にシフトさせる必要がある。


column=column-1
row= row-1 (座標は1から始まっているので0からに直す)

  • channel=3
    column=column
    row=335-row
  • channel=2
    column=80+column
    row=335-row
  • channel=1
    column=79+column
    column=80+column
    row=336+row
  • channel=0
    column=79-column
    row=336+row


4ccg2.png
 
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test
 

Analysis

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Data reading

 
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Data reading

  1. データの読み込み
  2. Hit情報とTrigger番号を関連付ける
  3. 4CCの座標に修正
 

Clustering

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  1. Hit情報を参照
  2. 同じTrigger番号をもち、かつ隣り合っているイベントを探す
  3. 重心とToTの和、クラスターサイズを記録
 

Residual

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  1. 上下のピクセル検出器のデータからイベント番号が同じイベントを探す
  2. column,rowから粒子の軌跡を直線近似して、真ん中の検出器におけるhit位置を予想する
  3. 予想値と実際のHit情報の差をとり、これをresidualとする(col,row別々に計算しhistogramにplotする)

    ※これは磁場なしのデータを用いて行う
 

Alignment

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  1. residual分布のピーク位置を求める
  2. 真ん中の検出器の全てのHit位置からresidualのピーク値を引き、Alignmentを行う
 

Tracking

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  1. Alignment後のデータからTrigger番号を参照して同一イベント内のHit情報から3層でのTrackを引く
  2. それぞれの層に対する入射角を求め、その層におけるClustersizeの情報を記録する
 

Fitting

Result

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Added:
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