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什么是Gauss?

学习目标

  • 理解在LHCb框架中如何生成信号衰变样本

Gauss是LHCb的模拟框架,它通过与多个外部应用程序接口来管理模拟事件的创建。最常见的事件创建流程如下:

  1. 生成工具(ProductionTool,如Pythia、GenXicc等)生成包含所需信号母粒子的事件。生成方式有两种:要么不断生成最小偏置事件直到找到匹配的粒子,要么确保每个事件中都产生一个目标粒子。生成的事件由稳定粒子或不稳定粒子组成,这些不稳定粒子为EvtGen或Geant4所知且可被衰变。
  2. 利用衰变工具(DecayTool,即EvtGen)将母粒子衰变为所需的最终状态,所有剩余的不稳定粒子会独立衰变。
  3. 母粒子及其衰变产物可能需要通过生成器级别切割(由CutTool实现)。
  4. 粒子通过探测器模拟进行传输。

注意事项

在了解运行模拟所需的具体命令之前,应记住以下几点:

1.探测器模拟是迄今为止最耗时的步骤(以分钟计,而其他步骤仅需几秒)。因此,确保你的生成器切割能移除那些后续无法重建或选择的事件。还有其他可提高速度的选项,具体可咨询你的蒙特卡洛联络人! 2.生成器切割仅应用于被强制衰变为特定最终状态的信号。其他任何真实信号候选者无需通过该切割。此外,如果信号候选者沿z轴负方向飞行,事件会被镜像处理,以优化可用CPU资源的使用。 3.生成的事件数量指的是进入上述第4步的事件数,即通过生成器级别切割的事件数,而非生成工具(ProductionTool)在第一步中产生的事件数。

选择Gauss版本

Gauss v56的每个版本都对应Sim10的不同发布版本。你可能需要运行旧版本的Gauss来验证现有蒙特卡洛数据集中的某些内容,或出于其他各种原因。关于Sim10各版本之间的差异,可在模拟网站上找到详细概述。如果想了解每个Gauss版本的具体差异,可访问Gauss的GitLab页面

每隔几年会发布主要的Sim版本,其中包含GEANT4、Pythia8等软件的更新版本,以及对探测器描述的重大修复。在正式发布前,模拟小组会进行广泛测试。当前的主要版本是Sim10,其细节可参考上文。下一主要版本是Sim11(Gauss版本v60及以上),在撰写本文时正处于验证阶段。这将是第一个基于Gaussino框架的Gauss版本,并将支持Upgrade2的模拟。你可在Gauss v60Gaussino的官方文档中了解更多相关信息。

虽然以上可作为参考,但要找到特定生产所用的Gauss版本,可运行以下命令:

lb-dirac dirac-bookkeeping-production-information <prodID>

其中<prodID>代表生产编号,是一个5或6位数字。如果不知道该编号,可通过以下命令查找1

lb-dirac dirac-bookkeeping-decays-path <Dec Number>

生产ID会是每行输出的最后一个数字。注意,对于标记样本可能需要使用ProdID-1,对于过滤样本可能需要使用ProdID-2,因为生成、过滤和精选步骤是分开进行的。


  1. : 衰变编号(Dec Numbers)将在本课程后续部分解释,本质上是分配给每个我们可能感兴趣的事件类型的8位数字(即哪个母粒子和子粒子使用哪种衰变模型,以及它们的子粒子和对应的衰变模型等)。