Идентификация лёгких ядер в космических лучах в эксперименте PAMELA по многократным измерениям потерь энергии вдоль трека.

19 Nov 2020, 17:00
15m
Online (Zoom)

Online

Zoom

https://zoom.us/j/2714872893
Устный | Oral Космо- и астрофизика Космо- и астрофизика

Speaker

Mr Vladislav Alekseev (Yaroslavl State University)

Description

Рассматривается метод идентификации лёгких ядер ($1 - 5$) в космических лучах по данным измерений спектрометром PAMELA магнитной жёсткости и потерь энергии частиц вдоль трека во время-пролётной и трековой системах. Для каждого типа ядра $j$ определяются функции $L_{j}(R)$ и $H_{j}(R)$, зависящие от магнитной жёсткости $R$, такие, что вероятность попадания энерговыделения в плоскости прибора частицы с жёсткостью $R$ в диапазон $[L_{j}(R), H_{j}(R)]$ составит $\approx 0.97$. Каждому событию сопоставляется набор возможных типов ядра (в зависимости от попадания в соответствующий диапазон энерговыделений) для каждой плоскости прибора. Классификация производится в результате анализа комбинации ''ответов'' для всех плоскостей.

На основе данных моделирования в Geant4 вычисляется оценка качества идентификации и вероятность ошибки (неверной идентификации) каждого ядра. В результате удаётся идентифицировать $\approx 96\%$ и $\approx 93\%$ событий протонов и гелия соответственно с близкой к нулю вероятностью ошибки. Наибольшую сложность составила идентификация ядер бериллия: идентифицируются $\approx 70\%$ событий, вероятность неверной классификации ядра бора как бериллий составила $\approx 6.5\%$. Более подробно результаты представлены в докладе. Также в докладе обсуждается возможность применения методов машинного обучения к данной задаче и обобщение метода на более тяжёлые ядра.

Primary authors

Mr Vladislav Alekseev (Yaroslavl State University) Olga Golub Andrey Mayorov (NRNU MEPhI)

Presentation Materials