结合多种分析技术实现高多重性事件中高效径迹重建

本文提出一种将已有数据分析技术新颖结合的方法，用于重建高能碰撞中所有带电粒子径迹。该方法利用碰撞事件中的全部可用信息，并尽可能长时间地保留相互竞争的候选选择。通过将测得击中变换到分箱的三维或四维径迹参数空间，筛选出合适的径迹候选。这一过程借助模板利用探测器平移与旋转对称性得以实现。径迹候选及其对应击中（节点）构成一个通常高度连通的网络，即二分图，其中允许多个击中到径迹的分配（边）。通过移除图中少数脆弱组件（边与节点），将该图切割为大量子图。最后，通过探索确定性决策树将击中分配给各径迹候选。执行深度受限搜索，以最大化径迹上击中数并最小化径迹拟合 $\chi^2$ 之和。采用 LHC 硅径迹探测器的简化模型及相关物理过程，研究了所提方法在单次或多次同时质子-质子碰撞（高堆簇）以及最高可用能量下单次重离子碰撞情况下的性能（效率、纯度、耗时）。