影响时间分布的因素研究 在研究光电倍增管对时间测量的分辨率时,我们需要比 较实际观测的时间分布与理论假设是否吻合,从而找出是否 存在影响时间测量精度的其它因素。 请任意挑选一只光电倍增管,利用扩散球在中心的数据, 针对不同电荷量,作出时间残差分布图,找出平均值。然 后,随机产生以该平均值为中心值的高斯分布,每个事例 的时间分辨率大小估计可以利用/home/ chens/ resolution/ pmt sig. dat文件中的电荷时间分辨关系曲线来描述。作出 蒙特卡罗模拟给出的时间残差分布。将实验数据的直方图 与蒙特卡罗模拟的直方图画在一起,比较两者之间在分布 宽度上有什么区别?能否说明时间测量的误差纯粹是由光 电倍增管自身的原因造成的? 11
11 影响时间分布的因素研究 在研究光电倍增管对时间测量的分辨率时，我们需要比 较实际观测的时间分布与理论假设是否吻合，从而找出是否 存在影响时间测量精度的其它因素。 请任意挑选一只光电倍增管, 利用扩散球在中心的数据， 针对不同电荷量，作出时间残差分布图，找出平均值。然 后， 随机产生以该平均值为中心值的高斯分布，每个事例 的时间分辨率大小估计可以利用/home/chensm/resolution/ pmt_sig.dat文件中的电荷-时间分辨关系曲线来描述。作出 蒙特卡罗模拟给出的时间残差分布。将实验数据的直方图 与蒙特卡罗模拟的直方图画在一起，比较两者之间在分布 宽度上有什么区别？能否说明时间测量的误差纯粹是由光 电倍增管自身的原因造成的？
似然估计量的构造与参数拟合 1.利用扩散球在中心,中等光强(F~1000)的数据。根据理想状况 下,任何一个光电倍增管对时间的测量,在扣除飞行时间以及 全局时间偏移以后,时间残差近似服从均值零的,标准误差为 oQ假设,构造似然函数。以光源的位置(x0,y0,动)为拟合参数, 写出拟合程序,给出光源位置的估计值。 2.利用该拟合程序处理低光强和高光强数据,看拟合顶点的展宽 和均值有何变化 3.考虑反射光,散射光以及电子学噪音等影响因素,适当加时间 窗选择击中,再看顶点拟合结果有何变化。 4.考察每次顶点拟合后得到的x2,若不接近于1,说明什么?分别 对大于1和小于1的情况做出解释。调整时间分辨率为原值的10 倍,查看拟合结果的变化。 5.若拟合顶点值偏离真值,请分析其原因并给出相应解释 12
12 似然估计量的构造与参数拟合 1. 利用扩散球在中心，中等光强(F ~ 1000)的数据。根据理想状况 下，任何一个光电倍增管对时间的测量，在扣除飞行时间以及 全局时间偏移以后，时间残差近似服从均值零的，标准误差为 t(Q)假设，构造似然函数。以光源的位置(x0,y0,z0)为拟合参数， 写出拟合程序，给出光源位置的估计值。 2. 利用该拟合程序处理低光强和高光强数据，看拟合顶点的展宽 和均值有何变化 3. 考虑反射光，散射光以及电子学噪音等影响因素，适当加时间 窗选择击中，再看顶点拟合结果有何变化。 4. 考察每次顶点拟合后得到的 2，若不接近于1，说明什么？分别 对大于1和小于1的情况做出解释。调整时间分辨率为原值的10 倍，查看拟合结果的变化。 5. 若拟合顶点值偏离真值，请分析其原因并给出相应解释
置信区间与结果报告 1.根据 MINUIT的说明给出不同方法误差 的估计 2.画出每两个参数的68%等高线; 3.分析实验中可能的系统误差来源 4.书面报告 13
13 置信区间与结果报告 1. 根据 MINUIT 的说明给出不同方法误差 的估计； 2. 画出每两个参数的68% 等高线； 3. 分析实验中可能的系统误差来源； 4. 书面报告
2:神经网络方法寻找中子信号 目的 1.学会处理较大批量数据的方法 2.学会在root平台应用神经网络方法进行信号识别 3.学会作直方图、直方图归一化与它们之间的运算 4.掌握直方图运算中的误差传递原理 5.学会如何在r00t平台进行直方图拟合与结果评价 6.学会如何做数据分析的最终研究报告 要求 1.报告需要有实验原理描述 2.各观察量在信号与本底方面的分布与比较 3.找出凸显本底与信号分布的差异的神经元 4.利用模拟信号样本与本底数据样本训练神经网络 5.分析中子数据样本,直方图拟合给出中子在水中的寿命 6.误差分析 7.结论 14
14 2：神经网络方法寻找中子信号 目的 1. 学会处理较大批量数据的方法 2. 学会在 root 平台应用神经网络方法进行信号识别 3. 学会作直方图、直方图归一化与它们之间的运算 4. 掌握直方图运算中的误差传递原理 5. 学会如何在root 平台进行直方图拟合与结果评价 6. 学会如何做数据分析的最终研究报告 要求 1. 报告需要有实验原理描述 2. 各观察量在信号与本底方面的分布与比较 3. 找出凸显本底与信号分布的差异的神经元 4. 利用模拟信号样本与本底数据样本训练神经网络 5. 分析中子数据样本，直方图拟合给出中子在水中的寿命 6. 误差分析 7. 结论
关联中子在纯水中的探测原理 o Real signal: inverse B decay e+p→e++n Prompt 5 ch n+p→d+7(2.2MeV) Delayed Simulated signal: Am/ Be neutron source +9Be→12C*+n Am/Be 12C*-12C+?(4.4MeV)Prompt n+p→d+(2.2MeV Delayed 计时时间起点 计时时间终点 中微子反应截面太小,不能用于探测原理的检验,实验 上采用放射源来模拟类似的反应,检验关联中子的探测方案 Gamma在本实验中只能通过康普顿散射打出电子, 再由电子发出切伦科夫光后才能被光电倍增管观测到。 分析关键点:如何从数据分析中证明探测到了中子。 15
15 关联中子在纯水中的探测原理 5 cm Am/Be 计时时间起点 计时时间终点 中微子反应截面太小，不能用于探测原理的检验，实验 上采用放射源来模拟类似的反应，检验关联中子的探测方案。 Gamma 在本实验中只能通过康普顿散射打出电子， 再由电子发出切伦科夫光后才能被光电倍增管观测到。 分析关键点：如何从数据分析中证明探测到了中子