IEKP-KA/2013-8 - Institut für Experimentelle Kernphysik - KIT

82 Abbildungsverzeichnis
6.6. Energieabgabe in Lage 6 über der Rigidität bis 300 GV für Protonen (links)
und Elektronen (rechts). In schwarz ist die durchschnittliche Energieabgabe
gezeigt (zut Interpretation sollte die logarithmisch gezeichnete y-Achse
beachtet werden. Die Energieabgabe über 10 2 ADC stellt also einen signifikanten
Anteil des Mittelwertes dar). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
6.7. Protonenunterdrückung neuronaler Netze mit unterschiedlicher Konfiguration
der Eingangsvariablen gegen die Signaleffizienz. . . . . . . . . . . . . . 54
6.8. Protonenunterdrückung neuronaler Netze mit unterschiedlicher Konfiguration
der Eingangsvariablen mit der Rigidität des Teilchens. . . . . . . . . . 54
6.9. Relativistische Geschwindigkeit über der Rigidität bis 300 GV für Protonen
(links) und Elektronen (rechts). In schwarz ist die der Verlauf des Durchschnitts
gezeigt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
6.10. Protonenunterdrückung neuronaler Netze, trainiert in unterschiedlichen Energiebereichen.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
6.11. Durchschnittliche Energieabgabe von Protonen (rot) und Leptonen (dunkelblau)
in den 20 Lagen des Übergangsstrahlungsdetektors mit angedeutetem
Schnitt auf das Protonensample für die Trainingsauswahl. . . . . . . . . . . 56
6.12. Verteilung der Ausgabewerte des neuronalen Netzwerkes für das Trainingsund
das Testsample aufgeteilt nach Signal und Untergrundereignissen (oben).
Darunter sind die Residuen der Verteilungen dargestellt. . . . . . . . . . . . 58
6.13. Verteilung der Ausgabewerte von Protonen (links) und Elektronen (rechts)
nach einer Trainingsiteration mit Gewichtsfunktion (grün). . . . . . . . . . 59
6.14. Vergleich des verstärkten neuronalen Netzwerkes mit dem unverstärkten im
Bereich von 2 − 5 GV (links) und 5 − 300 GV (rechts). . . . . . . . . . . . . 59
6.15. Verteilung der Ausgabewerte des neuronalen Netzwerks und deren Interpretation.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
7.1. Protonenunterdrückung mit der Signaleffizienz des neuronalen Netzwerks
(dunkelblau), sowie des TrdQt- (rot) und des TrdK-Likelihoodverhältnisses
(blau). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
7.2. Protonenunterdrückung mit Rigidität im Bereich 5−300 GV für das neuronale
Netzwerks (schwarz), sowie für das TrdQt- (rot) und TrdK-Likelihoodverhältnis
(blau). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
7.3. Übereinstimmung der Auswahl von Elektronen bei 90% Signaleffizienz durch
die Likelihoodverhältnisse aus der TrdQt und der TrdK, sowie dem neuronalen
Netzwerk. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
7.4. Verteilung des BDT Ausgabewertes der Protonenschablone (links) und der
Elektronenschablone (rechts), selektiert mit dem Übergangsstrahlungsdetektor.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
7.5. Verteilung des BDT Ausgabewertes einer Auswahl von Positronen mit dem
neuronalen Netzwerk bei einer Elektronen Effizienz von 90% im Rigiditätsbereich
7, 96 − 10, 05 GV (links) und Anpassung der Schablonen an dies
Positronenauswahl (rechts). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
7.6. Schematische Darstellung der Verteilung des Entscheidungsbaumes in der
Region der minimal ionisierenden Teilchen in der Longitudinalen und Lateralen
Schauerausbreitung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
7.7. Reinheit der Positronenauswahl mit der Effizienz auf die Positronenselektion. 68
7.8. Entscheidungsgrenzen am Arbeitspunkt mit der Rigidität (links) und Signaleffizienz
bei diesen Entscheidungsgrenzen mit der Rigidität (rechts). . . 68
7.9. Reinheit der Positronenauswahl mit der Rigidität. . . . . . . . . . . . . . . 69
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