CLAS12 前方飛行時間測定器（FTOF）の例

この例では、clas12-systems に含まれる CLAS12 前方飛行時間測定器（FTOF）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/ftof
./ftof.py
gemc ftof.yaml -n=1

ジオメトリ

以下に示すジオメトリは、geometry_src/ftof/ftof.py と geometry_src/ftof/geometry.py で定義されています。 FTOF 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 前方 TOF パネルとシンチレータパドルを 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、6 つのセクターのそれぞれについて次の要素が含まれます。

ftof_p1a_s<sector>、ftof_p1b_s<sector>、ftof_p2_s<sector> という名前の 3 つのパネル母ボリューム
panel1a_sector<sector>paddle<n>（23 枚）、panel1b_…（62 枚）、 panel2_…（5 枚）という名前のシンチレータパドル
パネル 1a と 2 の背後にある、ftof_shield_p1a_sector<sector> と ftof_shield_p2_sector<sector> という名前の鉛シールド

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

粒子の運動学的パラメータは YAML ファイル内で定義されます。

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

シンチレータパドルは、CLAS12 固有の ftof デジタイゼーションプラグインを使用します。各パドルは両端で読み出されるため、プラグインは各ヒットを左（Left）と右（Right）の PMT チャンネルに分割します。識別子には、セクター、パネル、パドル、PMT の左右の区別が記録されます。

gvolume.digitization = "ftof"
gvolume.set_identifier("sector", sector, "panel", layer, "paddle", paddle, "side", 0)

使い方

検出器の構築

geometry_src/ftof/ftof.py を使用して検出器を構築します。デフォルトでは、検出器の構成は SQLite ファイル gemc.db 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

ftof.yaml ファイルを使ってこの構成で実行できます。インタラクティブに実行するには -gui を追加します。

gemc ftof.yaml -gui

必要に応じて ftof.yaml を変更してください。特に、粒子の追加、スレッド数の制御、出力の変更を行えます。

イベントの実行

CLAS12 FTOF simulation: generated electrons crossing the forward time-of-flight geometry.

出力

gstreamer オプションで、出力ファイル名と形式を選択します。

gstreamer:
  - format: csv
    filename: ftof
  - format: hipo
    filename: ftof

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 ストリームを書き出すように設定されています。

gemc ftof.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 ftof_t0_true_info.csv totalEDeposited --kind csv --data true_info

ftof のヒットごとの総エネルギー付与量

ヒット位置の x 座標に対する y 座標をプロットします。

gemc-analyzer ftof_t0_true_info.csv --kind csv --data true_info --plot yvsx --bins 80

ftof のヒット位置の x 座標に対する y 座標