[論文レビュー] MEVISM: A Monte Carlo event generator for STAR

R. L. Ray, R. S. Longacre|arXiv (Cornell University)|Aug 16, 2000

Particle Detector Development and Performance参考文献 1被引用数 6

ひとこと要約

MEVISM は、RHIC の STAR 実験向けに設計された高速で使いやすいモンテカルロイベントジェネレータであり、A+A 衝突の効率的シミュレーションを可能にする。粒子種別、多重度、運動量分布、検出器の受容範囲を設定可能にした相関のないイベントを生成し、解析開発、ソフトウェア検証、検出器性能評価を支援する。

ABSTRACT

A fast, simple to use Monte Carlo based event generator is presented which is intended to facilitate simulation studies and the development of analysis software for the Solenoidal Tracker at RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider) (STAR) experiment at the Brookhaven National Laboratory (BNL). This new event generator provides a fast, convenient means for producing large numbers of uncorrelated A+A collision events which can be used for a variety of applications in STAR, including quality assurance evaluation of event reconstruction software, determination of detector acceptances and tracking efficiencies, physics analysis of event-by-event global variables, studies of strange, rare and exotic particle reconstruction, and so on. The user may select the number of events, the particle types, the multiplicities, the one-body momentum space distributions and the detector acceptance ranges. The various algorithms used in the code and its capabilities are explained. Additional user information is also discussed. The computer code implementation is called MEVSIM.

研究の動機と目的

• RHIC の STAR 実験向けに高速でアクセスしやすいモンテカルロイベントジェネレータを提供すること。
• 重イオン衝突のためのシミュレーション研究および解析ソフトウェア開発を支援すること。
• 多数の相関のない A+A 衝突イベントを効率的に生成できること。
• イベント再構築ソフトウェアおよび検出器性能指標の評価を容易にすること。
• 粒子種別、多重度、運動量分布、受容範囲についてユーザーが柔軟に制御できること。

提案手法

• イベントジェネレータは、設定可能な粒子種別を持つ A+A 衝突イベントをモンテカルロ手法でシミュレートする。
• 生成された粒子の1体運動量空間分布をユーザーが定義可能である。
• 現実の検出条件をモデル化するために、設定可能な検出器受容範囲を実装している。
• 多様な物理学的研究に適応するため、ユーザー定義のイベント多重度および粒子種別選択をサポートする。
• 統計的解析およびソフトウェア検証に適した相関のないイベントを生成する。
• 実装名は MEVSIM であり、使いやすさと解析ワークフローへの統合を考慮して設計されている。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 高速で設定可能なモンテカルロイベントジェネレータは、STAR 実験のシミュレーション効率をどのように向上させ得るか？
• RQ2 効果的な検出器および解析研究を実現するには、粒子種別、多重度、運動量分布に対するどの程度の制御が必要か？
• RQ3 シンプルでありながら柔軟なイベントジェネレータは、ソフトウェア検証や効率測定を含む多様な用途をサポートできるか？
• RQ4 ジェネレータの設定可能성이、希少および特異な粒子再構築の研究におけるその有用性にどのように影響するか？
• RQ5 ジェネレータは、重イオン物理学におけるイベント再構築ソフトウェアの品質保証にどの程度寄与できるか？

主な発見

• MEVISM は、多数の相関のない A+A 衝突イベントを効率的に生成でき、高スルーレートのシミュレーション要件を満たす。
• 粒子種別、多重度、運動量空間分布に対する柔軟な制御が可能で、その適応性が向上する。
• 設定可能な検出器受容範囲をサポートしており、検出器応答および効率の正確なモデル化が可能である。
• 再現可能で大規模なイベント生成により、イベント再構築ソフトウェアの品質保証が容易になる。
• MEVISM は、グローバルなイベントごとの変数の解析および奇妙・希少・特異な粒子の研究を支援する。
• 実装である MEVSIM は、使いやすさと既存の STAR 分析およびシミュレーションパイプラインへの統合を考慮して設計されている。