プラットフォームバージョン

検出器をシミュレートする

装置がこのイベントに見るであろうもの——磁場に曲げられた飛跡、カロリメータへの落とし物、ジェット、そして足りないエネルギー。

このスペースはバージョン 1.2 から入りました。

検出器を定める

左は検出器の定義：ビームを囲む同軸の円筒 — 飛跡検出器の層、電磁・ハドロン・カロリメータ（半径、半長、 $\Delta\eta\times\Delta\phi$ のセル、分解能）、ミューオンチェンバー、ソレノイド磁場 — に続いて、効率、しきい値、anti- $k_T$ ジェットのパラメータ、消失横運動エネルギーの分解能。プリセットは三つ（ハドロンコライダー、 $e^+e^-$ 、理想）。保存すると、ご自分の検出器が「マイ検出器」に入り、どの書類からも使えます。

ATLAS や CMS と同じく、エンドキャップが各バレルの両端を閉じます。飛跡検出器には 3 枚のディスク、各カロリメータに 1 枚のディスク、ミューオンチェンバーには 1 つのホイール。それぞれバレルの端のすぐ先—— $z\text{–}\rho$ 断面で両者を見分けられるよう 5 cm 先——にあり、幅はバレルと同じで、次のエンドキャップの手前で止まります。設定できるのは厚さと、すべてに共通のビーム穴の半径です。 $|\eta|$ の覆う範囲はビーム穴まで広がり——ハドロンコライダー用の電磁カロリメータで 1.7 から約 3.9 へ——前方ジェットが再構成され、穴から抜けたものは実際の実験と同じく、欠損 $E_T$ の収支から欠けます。以前のバージョンで作った書類はエンドキャップなしで開き、同じ結果を返します。カロリメータとミューオンチェンバーのエンドキャップは、バレルの内側に収めることもできます（内）。バレルの内側に、端とそろえて置かれ、バレルに囲まれます。飛跡検出器のディスクは常にバレルの先です。

断面と対象

中央は検出器の $x\text{–}y$ と $z\text{–}\rho$ の断面に現在のイベントを重ねたもの：磁場中の荷電粒子のらせん、各層へのヒット、セルごとのカロリメータ堆積、ジェット、消失 $E_T$ 。右はそのイベントの再構成オブジェクト、サンプル上での検出器の性能（ $p_T$ と $\eta$ の分解能、 $p_T$ と $\eta$ に対する効率、オブジェクトの種類ごと）、そして生成スペースと同じ統計を、今度は再構成オブジェクトについて。

Mac 版 TreeLevel の「検出器」空間：13 TeV 陽子・陽子衝突の x–y と z–ρ の断面、飛跡・エネルギー付与・再構成されたジェット — 13 TeV 陽子・陽子衝突での検出器（マシン源、Pythia 8）：磁場で曲がる 122 本の飛跡、2000 を超えるセル、2 本のジェットと光子 1 個を再構成。

iPad 版 TreeLevel の「検出器」空間：13 TeV 陽子・陽子衝突の x–y と z–ρ の断面、飛跡・エネルギー付与・再構成されたジェット — 13 TeV 陽子・陽子衝突での検出器（マシン源、Pythia 8）：磁場で曲がる 122 本の飛跡、2000 を超えるセル、2 本のジェットと光子 1 個を再構成。

Windows 版 TreeLevel の「検出器」空間：13 TeV 陽子・陽子衝突の x–y と z–ρ の断面、飛跡・エネルギー付与・再構成されたジェット — 13 TeV 陽子・陽子衝突での検出器（マシン源、Pythia 8）：磁場で曲がる 122 本の飛跡、2000 を超えるセル、2 本のジェットと光子 1 個を再構成。

3D ビュー

2 つの断面の下で、3D ビューは検出器を斜め上からの立体で見せます。バレルとエンドキャップは淡い陰影つきのワイヤーフレーム、磁場の中の螺旋、ヒット。クリックで拡大し、ドラッグで回転、ピンチかホイールで拡大縮小、スクロールで移動、ダブルクリックで最初の表示に戻ります。ホイールで拡大縮小、ダブルクリックで最初の表示に戻ります。ピンチで拡大縮小、ダブルタップで最初の表示に戻ります。表示メニューで見るものを選びます——検出器の各部分、エンドキャップ、軌跡、ヒット、ジェット（淡く色づいた円錐）、付与エネルギー（タワー）。重なり合う半透明はすぐ読めなくなるので、見ているものだけを残します。初期設定：飛跡検出器、電磁カロリメータ、エンドキャップ、入射粒子、軌跡、ヒット、そしてフェムトメートルではひも。

拡大した断面：ズーム、縮尺、頂点

断面をクリックすると、大きさを変えられる専用のウインドウで開き、現在のイベントに追従します。Esc キーか ⓧ ［閉じる］ボタンで閉じます。検出器のメートルからフェムトメートルまで、一兆1 京倍まで拡大できます：

相互作用点のまわりを 200 倍に拡大した断面、1 センチのスケールバー — 拡大断面、相互作用点のまわり 200 倍： $K^0_S$ が約 2.5 cm 飛んでから崩壊する。スケールバーは 1 cm。

ズーム：トラックパッドでピンチ、ホイールを一目盛り、⌘ + スクロール、⌘+ と ⌘−。⌥ を押すと十倍速くなります。ズームはポインタを中心に行われます；
ズーム：ホイールを一目盛り、Ctrl + と Ctrl −。Shift を押すと十倍速くなります。ホイールはポインタを中心にズームします；
拡大・縮小：ピンチ、または断面の上の − と + ボタン。指を中心に拡大します。
移動：ドラッグ、またはトラックパッドでスクロール。全体に戻す：ダブルクリックか ⌘0；
移動：ドラッグ。全体に戻す：ダブルクリックか Ctrl 0；
移動：1 本指でドラッグ。全体に戻す：ダブルタップ。
グリッドをチェックすると、目盛りバーの長さを網目とする薄いグリッドが重なり、拡大縮小に合わせて変わります。
表示メニューで検出器と事象の各部分を選びます。初期設定では付与エネルギー以外のすべてです。入射粒子はビームに沿って端から衝突点まで届きます。 $x\text{–}y$ 断面では正面から見るため、頂点に印をつけます：⊙ はこちらへ来るもの、⊗ は遠ざかるもの。
下のスケールバーが、ある長さが何を表すかを示します——1 m、5 cm、200 µm、10 nm、1 fm。

軌跡は、生成器が計算した生成頂点から出ます。一次頂点は塗りつぶした点、崩壊頂点は白抜きの点で、そこまで飛んできた親も描かれます：荷電なら実線、中性なら点線です。数センチ先の $K^0_S$ や $\Lambda$ の V 字、ミリメートル先の B、百マイクロメートルに満たない $\tau$ が見えます。画面で十マイクロメートルが読み取れるようになると、シリコン飛跡検出器が位置を決められる精度より細かいことを帯が知らせ、フェムトメートルでは、位置がハドロン化モデルによるものだと知らせます。

軌跡にポインタを重ねると、それが何かがわかります。クリックするとその軌跡を選択します：太線になり、 $p_T$ 、 $\eta$ 、 $\phi$ 、頂点、どこで、どれだけ飛んだあとに崩壊したか、インパクトパラメータ $d_0$ 、硬い過程までの系譜、リスト中の行が示されます。子孫メニューは、粒子が生んだものすべて——W のジェット、Z のレプトン、B の生成物——を浮かび上がらせ、残りは薄くなります。ハドロンには名前が付きます：B、D、 $\Lambda_b$ 、 $\Lambda_c$ など。

生成スペースのフィルタはここでも、検出器が再構成したものに対して働きます——イベントを絞り込むを参照。

相互作用領域

フェムトメートルの尺度では、拡大断面は衝突が起きた領域を、生成器がモデル化したとおりに示します。そこに見えるものは何ひとつ測定値ではありません。Pythia 8 にそこへ粒子を配置させるには、生成スペースの設定で相互作用領域での位置（モデル、fm）にチェックを入れます。このチェックボックスは TreeLevel Tools 0.5 Pythia モジュール 0.5 以降がインストールされていると現れます。すると表示メニューのパートンとひも（モデル）のレイヤーが次のものを描きます。

200 GeV の e⁺e⁻ → b b̄ 対消滅の z–ρ 断面 ×2·10¹⁵、ピンクのひもの本体 — 200 GeV の $e^+e^-\to b\bar b$ 対消滅の相互作用領域、 $\times2\cdot10^{15}$ ：遠ざかる $b$ と $\bar b$ の間に張られ、グルーオンに引かれたひもの本体。ハドロンはそこから出ていきます。スケールバーは 2 fm。

入射粒子：ビームから来る太線。ひし形が硬過程と各多重相互作用を示します。
シャワー：各パートンは運動量の方向へ出ていきます（グルーオンは波線、クォークは実線）。硬い分岐は中心の近くに、柔らかい分岐は外側にあります。分岐と方向は生成器のもので、距離は見やすさのために選んでいます。
各カラーひもの本体（ピンク）：頂点に置いた球を、そのパートンがシャワーに沿って押し出したもので、表面はできるだけ張りつめています。遠ざかる両端がそれを引き伸ばします。各ハドロンは樹状突起のようにそこから芽生え、Pythia がそれを生み出す点へと細くなり、その飛跡はそこから始まります。非常に遠くで生まれたハドロン（陽子衝突ではビームに沿って数千フェムトメートル先）は、細い糸でつながれます。

まずお読みください。シャワー、ひも、樹状突起は、測定でも予測でもありません。厳密な対応物をもたない過程を、シミュレーションから図として発見的に再構成したもので、科学というより表現に近いものです。生成器から来ているのは相互作用の頂点とハドロンの生成位置だけで、それ自体もどの実験も観測しないモデル上の位置です。この表示は説明のための図であり、現実を表すものではありません。

凡例は硬過程の各ひもについて、そのパートン、ハドロン、質量を記します。照準ボタン ⌖（⌘⇧0Ctrl Shift 0）は倍率を変えずに衝突点を中央に戻し、その後は事象から事象へと衝突点を追います。3D ビューでも、近づくと同じ本体を陰影つきの立体で見られます。その表示メニューでパートンとひも（モデル）にチェックを入れてください。