核物理实验数据处理

Experimental Data Analysis in Nuclear Physics

课程目标

• 通过若干典型探测器和典型实验场景，理解核物理实验数据从原始信号到物理量重建的基本逻辑，建立实验数据分析的直观认识，掌握常见的数据处理流程。

开课记录

• PKU: 2016,2017,2018,2019,2020,2021,2022,2023,2024,2025,2026
• Online: 2020,2021,2022,2023

ROOT 基础

核物理与粒子物理实验方法

chapter 1. ROOT TTree 初阶

• 1.1 用TTree 结构存储事件数据
• 1.2 读取TTree数据，进行逐事件分析
• 1.3 ADC,TDC信号处理
• 1.4 TTree的MakeClass方法

补充：ROOT 实用操作 · TH1 与 TF1 的积分：定义与实例

chapter 2. 位置探测器(PPAC)数据处理

• 2.1 PPAC 信号处理
• 2.2 PPAC Tracking
• 2.3 编译执行分析程序(1)
• 2.4 编译执行分析程序(2)
• 2.5 实验数据处理过程

chapter 3. DSSD 数据处理

• 3.1 DSSD 能量刻度
• 3.2 利用可变长数组存储数据- Hit结构
• 3.3 DSSD 相邻条关联
• 3.4 DSSD 正反面关联（I）：pixel-pixel 相对刻度
• 3.5 DSSD 正反面关联（II）：逐条归一
  • 补充：多路径刻度与误差传播
• 3.6 DSSD 多击事件分析
• 3.7 DSSD数据分析
• 3.8* 用vector存储TTree数据

chapter 4. 核反应数据处理(不变质量谱)

• 4.1 Relativistic Kinematics
• 4.2 Phase Space
• 4.3 Invariant mass and missing mass
• 4.4 14C*→4He+10Be* reaction simulation
  • mass.txt
• 4.5 Q-Reconstruction
• 4.6 Invariant mass reconstruction
• 4.7 Geant4 simulation

chapter 5. γ-γ 符合分析

• 5.0 time walk,event building and addback
• 5.1 γ-γ coincidence matrix
• 5.2 Background matrix
• 参考文献 D.C.Radford, Nucl.Instr.Meth.A361(1995)306

chapter 6. 衰变实验的数据分析

• 6.1 基于timestamp的事件重构
• 6.2 重离子和衰变事件的关联
  • Least Square 和 Likelihood fitting
• 参考文献 gas-filled recoil separator, SHANS