IEKP-KA/2013-8 - Institut fÃ¼r Experimentelle Kernphysik - KIT

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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 82
Abbildungsverzeichnis 83 7.10. Übereinstimmung der Auswahl von Elektronen am Arbeitspunkt durch die Likelihoodverhältnisse aus der TrdQt und der TrdK, sowie dem neuronalen Netzwerk. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 7.11. Übereinstimmung der Auswahl von Positronen am Arbeitspunkt durch die Likelihoodverhältnisse aus der TrdQt und der TrdK, sowie dem neuronalen Netzwerk gewichtet mit der Reinheit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 7.12. Positronenauswahl der Separationsmethoden mit der Rigidität. . . . . . . . 71 83
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IEKP-KA/2013-8 Positronen Identifiz
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Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung 1
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1. Einleitung Die Teilchenphysik ko
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3 Abbildung 1.2.: Foto des AMS-02 D
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6 2. Physikalischer Hintergrund Abb
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12 2. Physikalischer Hintergrund mi
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14 2. Physikalischer Hintergrund Di
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16 3. Der AMS-02 Detektor tektor ei
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18 3. Der AMS-02 Detektor Abbildung
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20 3. Der AMS-02 Detektor Loch Paar
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22 3. Der AMS-02 Detektor nem Brech
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24 3. Der AMS-02 Detektor gien bis
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4. Der Übergangsstrahlungsdetektor
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4.2. Aufbau des Detektors und Messu
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Seite 37 und 38: 4.4. Kalibrierung 33 Abbildung 4.7.
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Seite 41 und 42: 5. Statistische Methoden Aus den Me
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Seite 47 und 48: 5.3. Künstliche neuronale Netze 43
Seite 49 und 50: 5.3. Künstliche neuronale Netze 45
Seite 51 und 52: 6. Das neuronale Netzwerk für den
Seite 53 und 54: 6.1. Selektion des Trainingssamples
Seite 55 und 56: 6.2. Eingangs-Variablen 51 Abbildun
Seite 57 und 58: 6.2. Eingangs-Variablen 53 Energiea
Seite 59 und 60: 6.2. Eingangs-Variablen 55 Beta 1.4
Seite 61 und 62: 6.3. Training des neuronalen Netzwe
Seite 63 und 64: 6.3. Training des neuronalen Netzwe
Seite 65 und 66: 6.4. Ausgabe des neuronalen Netzwer
Seite 67 und 68: 7. Vergleich von Methoden zur Proto
Seite 69 und 70: 7.1. Reinheit der Separationsmethod
Seite 71 und 72: 7.2. Vergleich anhand der ermittelt
Seite 73 und 74: 7.2. Vergleich anhand der ermittelt
Seite 75: 7.2. Vergleich anhand der ermittelt
Seite 79 und 80: Literaturverzeichnis [1] NASA/WMAP
Seite 81: Literaturverzeichnis 77 [40] Bishop
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Seite 89 und 90: Anhang A. Ausschnitt der Analysedat
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Seite 97 und 98: B. Ausschnitt der Analysedatei für
Seite 99 und 100: B. AUSSCHNITT DER ANALYSEDATEI FÜR
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