CLAS12 電磁カロリメータの例

この例では、clas12-systems の CLAS12 電磁カロリメータ（EC）のジオメトリを示します。

クイックスタート

clas12-systems リポジトリ内で、ジオメトリデータベースを構築し、短いシミュレーションを実行します。

cd $GEMC_HOME/../clas12-systems/geometry_src/ec
./ec.py
gemc ec.yaml -n=1

ジオメトリ

以下に示すジオメトリは、geometry_src/ec/ec.py と geometry_src/ec/geometry.py で定義されています。 EC ビルダーはローカルの coatjava ジオメトリファクトリを読み込み、CLAS12 カロリメータのセクター、リッド、鉛アブソーバー、シンチレータストリップを GEMC ボリュームに変換して gemc.db に格納します。

ワールド（root という名前のボックス）には、次のものが含まれます。

ec_s1 から ec_s6 までの 6 つのセクターマザーボリューム
セクターごとに 3 つのリッド層（eclid1 から eclid3）：2 枚のステンレス鋼のスキンと Last-a-Foam のコア
lead_<layer>s<sector>_view<view>stack<stack> という名前の鉛アブソーバー層
U_strip_…、V_strip_…、W_strip_… という名前の U、V、W の各シンチレータストリップ

EC は大規模なジオメトリであるため、この例では _data/examples.yml で pyvista-fast: true を設定し、以下のインタラクティブビューをエクスポートする際に高速な PyVista レンダリングパスを使用します。

インタラクティブビューア：

物理リスト

デフォルトでは FTFP_BERT が使用され、YAML ファイル内で phys_list: FTFP_BERT により選択されます。

phys_list

The physics list can be selected using the option
gemc -phys_list <value>
where <value> can be a combination of the Geant4 physics constructors separated by the + sign. For example
gemc -phys_list="FTFP_BERT + G4NeutronCrossSectionXS"
To see a list of the available Geant4 constructors:
gemc -showPhysics

ジェネレータ

粒子の運動学的条件は YAML ファイルで定義されます。

gparticle:
  - name: e-
    p: 5000*MeV
    delta_p: 1*GeV
    theta: 25*deg
    delta_theta: 15*deg
    randomThetaModel: cosine
    phi: 60*deg
    delta_phi: 180*deg

詳細については、内部ジェネレータのドキュメントも参照してください。

デジタイゼーション

シンチレータストリップは、CLAS12 固有の ec デジタイゼーションプラグインを使用します。識別子には、セクター、層、ストリップの各番号が記録されます。

gvolume.digitization = "ec"
gvolume.set_identifier("sector", sector, "layer", hipo_layer, "strip", strip)

使い方

検出器の構築

geometry_src/ec/ec.py を使って検出器を構築します。デフォルトでは、セットアップは gemc.db という名前の SQLite ファイルに格納されます。

詳細については、ジオメトリの構築も参照してください。

GEMC の実行

ec.yaml ファイルを使ってセットアップを実行できます。インタラクティブに実行するには -gui を追加します。

gemc ec.yaml -gui

必要に応じて ec.yaml を変更します。特に、粒子の追加、スレッド数の制御、出力の変更などを行えます。

イベントの実行

CLAS12 EC simulation: generated electrons showering in the electromagnetic calorimeter geometry.

出力

gstreamer オプションで、出力ファイル名とフォーマットを選択します。

gstreamer:
  - format: csv
    filename: ec
  - format: hipo
    filename: ec

詳細については、出力のドキュメントも参照してください。

GEMC Analyzer によるプロット

まず GEMC で 2,000 イベントを実行します。デフォルトの YAML ファイルではアナライザ用の CSV ストリームを出力します。

gemc ec.yaml -n=2000 -no_field=all -plugin_path=/opt/projects/gemc/clas12-systems/build

ヒットごとの総エネルギー付与量をプロットします。

gemc-analyzer ec_t0_true_info.csv totalEDeposited --kind csv --data true_info

ec のヒットごとの総エネルギー付与量

ヒット位置の y 対 x をプロットします。

gemc-analyzer ec_t0_true_info.csv --kind csv --data true_info --plot yvsx --bins 80

ec のヒット位置の y 対 x