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本论文结合北京大学承担的大强子对撞机(LHC)上CMS实验缪子探测器的的硬件建造任务,介绍了缪子探测器的性能测试、径迹重建与触发模拟等软件开发工作。 在LHC-CMS开始对撞取数后,作为物理分析中的关键环节,CMS的缪子系统将承担起缪子的触发鉴别和径迹重建任务。然而在最初的宇宙线测试中,初步的估测发现端部阻抗板探测器(RPC)的效率偏低,若情况属实可能影响CMS实验的触发和缪子重建性能。本文在工作初始阶段详细研究了RPC效率的现场测试算法,考虑各种因素后对算法进行了改进,分析了RPC探测器在2008-2010年间的宇宙线和束流测试数据,验证了端部RPC探测器在各种工作电压下的实装效率。随后在2010年束流测试期间对调节工作电压的RPC探测器进行了效率测试,给出了一系列可靠的探测器性能分析结果,证明端部RPC探测器在新工作电压下达到了预期的表现。在熟悉CMS探测器的软件环境基础上,本文进一步提出对CMS缪子系统的性能改进方案。CMS缪子系统原有的设计方案并未将RPC探测器用于径迹重建,作者认为RPC探测器硬件测量给出的缪子信息同样也满足缪子重建的基本物理要求,可以利用RPC探测器尝试实现缪子的径迹元(seed)重建,以对原有的DT/CSC缪子重建系统提供额外的稳定性和效率补充。工作中搭建了RPC探测器的seed重建模块和配套的分析测试工具链,利用RPC探测器的测量信息在CMS缪子系统的复杂磁场和介质环境中估测径迹元参数,并逐次对比和改进了各种径迹元重建算法,最大程度的发掘出了RPC探测器的硬件重建性能,最终总结出了一套通用的在复杂磁场和介质环境中的粒子径迹元重建方案。同步给出的测试结果表明RPC探测器对低Pt的径迹元重建有良好的性能,既可以作为低横动量范围内缪子重建的独立子系统,也可以对原有的DT/CSC缪子重建系统提供冗余度补充和局部性能提升。除了在重建环节做出创新贡献之外,本文对CMS缪子系统的触发模拟环节也展开了相应的工作。根据CMSSW软件体系中对探测器系统的描述机制,在RPC探测器系统的基础上添加了MPGD探测器的简化原型描述,为今后在CMSSW环境中增添新型探测器做好了底层准备,并在MPGD探测器环境的基础上对各种空间分辨率的探测器读出设计进行了快速扫描,提供了内圈探测器触发性能的初步模拟结果。 本文开展的缪子软件开发工作涵盖了CMS缪子系统的整体功能运作流程,对北京大学承担的缪子探测器硬件建造是重要的补充,对CMS缪子系统的正常运行作出了贡献,所开发的RPC缪子径迹元也为官方CMSSW缪子重建系统软件收录。