基于角分布函数方法的 Superkamiokande 实验中 μon 与 Electron 鉴别程序

在前一篇论文中，我们构建了 muon 与 electron 的角分布函数及其相对波动函数，以寻找 Superkamiokande 实验中 muon 与 electron 之间合适鉴别程序。在本篇论文中，我们能够以不足几 % 的错误概率鉴别出 Fully Contained Events 中的 muon。同时，我们的几何重建程序仅考虑 Cherenkov 图像的环状结构，对 1GeV 的 electron 和 muon 给出的分辨率不令人满意，其平均顶点位置误差 delta r 为 5-10 m，平均方向误差 delta theta 约为 6-20 度。相比之下，利用完整图像并使用对事件角分布的详细近似计算的几何重建程序效果更好：对于 1 GeV 的 electron，delta r 约为 2 m，delta theta 约为 3 度；对于 1GeV 的 muon，delta r 约为 3 m，delta theta 约为 5 度。在 5 GeV 时，相应的数值为 electron 约为 1.4 m 和 2 度，muon 约为 2.9m 和 4.3 度。这些数值取决于单个 PMT 贡献阈值。上述数值为该阈值的最小值。即使我们采用基于更精确近似（比 SK 分析所采用者更接近）的详细模拟的方法，仍无法再现 SK 模拟获得的粒子鉴别、动量分辨率、相互作用顶点位置和角分辨率的精度，这表明这些假设可能不充分。