基于ILD的τ轻子衰变重建与分类

末态至多含有两个 $\pi^0$ 的τ轻子衰变，即 $\tau^+ \to \pi^+ \bar{\nu}_\tau$、$\rho^+ (\pi^+\pi^0) \bar{\nu}_\tau$、$a^+_1 (\pi^+\pi^0\pi^0) \bar{\nu}_\tau$，被用于研究未来 $e^+-e^-$ 国际直线对撞机上国际大型探测器（ILD）的硅-钨电磁量能器（Si-W ECAL）桶部的性能。正确重建τ衰变模式对于在 $H\to \tau^+\tau^-$ 衰变中约束τ自旋态和测量希格斯玻色子CP态至关重要。在 $e^\pm$ 束流能量为125 GeV的 $e^+e^-\to Z^0\to \tau^+\tau^-$ 反应中，约95%的 $\pi^+ \bar{\nu}_\tau$ 衰变以及90%的 $\rho^+\bar{\nu}_\tau$ 和 $a^+_1\bar{\nu}_\tau$ 衰变被正确重建。在尺寸较小的ILD探测器中（Si-W ECAL半径减小约20%），这些数值最多恶化2%。 $\pi^0$ 质量分辨率保持在10%以下。由于τ轻子重建的失败主要源于光子，将ILD磁场从3.5 T增加到4 T并未带来显著改善。