vestifmИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-математических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physics and Mathematics Series1561-24302524-2415The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-2430-2021-57-4-470-478vestifm-616Research ArticleФИЗИКАPHYSICSМетод разделения событий с наложением сигналовThe method of events separation with overlapping signalsШёлковыйД. В.ShoukavyD. V.

Шёлковый Дмитрий Викторович – кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник

пр. Независимости, 68-2, 220072, г. Минск

Dzmitry V. Shoukavy – Ph. D. (Physics and Mathematics), Leading Researcher

68-2, Nezavisimosti Ave., 220072, Minsk

shoukavy@ifanbel.bas-net.byГригорьевД. Н.GrigorievD. N.

Григорьев Дмитрий Николаевич – кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией; заведующий лабораторией; доцент

ул. Пирогова, 2, 630090, Новосибирск; 20, пр. К. Маркса, 630073, Новосибирск; пр. Академика Лаврентьева, 11, 630090, Новосибирск

Dmitry N. Grigoriev – Ph. D. (Physics and Mathematics), Head of the Laboratory;Head of the Laboratory; Associate Professor

2, Pirogova Str., 630090, Novosibirsk; 11, akademika Lavrentieva Ave., 630090, Novosibirsk; 20, K. Marksa Ave., 630073, Novosibirsk

d.n.grigoriev@inp.nsk.suhttps://orcid.org/0000-0002-1193-5237ВасилевскаяД. С.VasileuskayaD. S.

Василевская Дарья Сергеевна – младший научный сотрудник

пр. Независимости, 68-2, 220072, г. Минск

Darya. S. Vasileuskaya – Junior Researcher

68-2, Nezavisimosti Ave., 220072, Minsk

d.vasilevskaya@ifanbel.bas-net.byИнститут физики им. Б. И. Степанова Национальной академии наук БеларусиB. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of BelarusИнститут ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН; Новосибирский государственный технический университет; Новосибирский государственный университетBudker Institute of Nuclear Physics of Siberian Branch Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State Technical University; Novosibirsk State University202127122021574470478Copyright © Шёлковый Д.В., Григорьев Д.Н., Василевская Д.С., 20212021Шёлковый Д.В., Григорьев Д.Н., Василевская Д.С.Shoukavy D.V., Grigoriev D.N., Vasileuskaya D.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestifm.belnauka.by/jour/article/view/616

Предложен метод для устранения фона от наложения сигналов от разных, почти одновременно происходящих событий в калориметре для эксперимента СOMET. Основная идея состоит в использовании распределения по параметру хи-квадрат, полученному при аппроксимации зарегистрированного сигнала средней формой сигналов. Разработанный метод применен к реконструкции событий с наложением сигналов от электрона и радиационного захвата нейтронов ядром 175Lu; и в случае наложения сигналов от двух электронов, родившихся в результате распада мюонов в связанном состояние с ядром алюминия с импульсами, вызывающим «ложный» сигнал μ – e конверсии. Метод показал хорошую способность к разделению событий с наложением сигналов, время разделения значительно меньше ширины на уровне половинной амплитуды средней формы сигнала.

In this paper, we propose a method for the rejection of the background from the superposition of signals from different, almost simultaneously occurring events in the calorimeter for the COMET experiment. The basic idea is to use the chi-squared distribution obtained from fitting the recorded shape of the signal with an average waveform. The elaborated method is applied for the reconstruction of events with overlapping signals from the electron and radiative capture of neutrons by the 175Lu nucleus, as well as overlapping signals from two electrons born as a result of the decay of muons in the bound state with an aluminum nucleus with impulses causing a “false” signal of the μ – e conversion. The method showed a good ability to separate events, meanwhile, the separation time is significantly less than the FWHM of the pulse shape.

реконструкция событийналожение сигналовкалориметрэксперимент COMETevent reconstructionpile-upcalorimeterCOMET experimentД. С. Василевская выражает благодарность Белорусскому республиканскому фонду фундаментальных исследований за финансовую поддержку в рамках гранта № Ф21M-016.ReferencesEvidence for oscillation of atmospheric neutrinos / Y. Fukuda [et al. Super-Kamiokande Collaboration] // Phys. Rev. Lett. – 1998. – Vol. 81, № 81. – P. 1562–1567. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.81.1562Fukuda Y., Hayakawa T., Ichihara E., Inoue K, Ishihara K., Ishino H., Itow Y., Kajita Т., Kameda J., Kasuga S. [et al. Super-Kamiokande Collaboration]. Evidence for oscillation of atmospheric neutrinos. Physical Review Letters, 1998, vol. 81, no. 81, pp.1562–1567. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.81.1562Delivering the world’s most intense muon beam / S. Cook [et al.] // Phys. Rev. Accel. Beams. – 2017. – Vol. 20, № 3. – P. 030101(10). https://doi.org/10.1103/physrevaccelbeams.20.030101Cook S., D′Arcy R., Edmonds A., Fukuda M., Hatanaka K., Hino Y., Kuno Y., Lancaster M., Mori Y., Ogitsu T., Sakamoto H., Sato A., Tran N. H., Truong N. M., Wing M., Yamamoto A., Yoshida M. Delivering the world’s most intense muon beam. Physical Review Accelerators and Beams, 2017, vol. 20, no. 3, pp. 030101(10). https://doi.org/10.1103/physrevaccelbeams.20.030101COMET Collaboration. COMET Phase-I Technical Design Report // Prog. Theor. Exp. Phys. – 2020. – Vol. 2020, № 3. – P. 033C01.COMET Collaboration. COMET Phase-I Technical Design Report. Progress of Theoretical and Experimental Physics, 2020, vol. 2020, no. 3, p. 033C01.Test of lepton-flavour conservation in μ → e conversion on titanium / C. Dohmen [et al. SINDRUM II Collaboration] // Phys. Lett. B. – 1993. – Vol. 317, № 4. – P. 631–636. https://doi.org/10.1016/0370-2693(93)91383-xTest of lepton-flavour conservation in μ → e conversion on titanium / C. Dohmen [et al. SINDRUM II Collaboration] // Phys. Lett. B. – 1993. – Vol. 317, № 4. – P. 631–636. https://doi.org/10.1016/0370-2693(93)91383-x

The authors declare that there are no conflicts of interest present.