1、研究员应聘报告,袁野 实验物理中心 2014-02-12,报告内容,个人基本情况任副研究员以来主要工作及成果总结,简历,1994 毕业于中国科技大学近代物理系 理学学士2002 毕业于高能物理研究所 理学博士2004 聘为副研究员 在高能所的工作19941996 MDCII建造19962003 BESII软件，物理分析 20002003 日本Belle实验物理分析2003 BESIII软件,MDC软件负责人2011- 日本COMET实验，CDC软件负责人2012- MOMENT实验以及与美国LBNE合作，靶站系统 负责人2012- STCF，快速模拟工作组软件负责人,任副研究员以来主要工作,聘
2、任岗位：物理软件工作职责：BESIII软件开发、维护、升级； 粒子物理学科领域发展建设需要的软件任务,BESIII软件是一个吸收高能物理实验软件发展最新 成果，从Fortran转向全面基于C+,基于面向对象技 术的大型软件系统BESIII模拟采用基于Geant4全新构建主漂移室(MDC)作为BESIII的核心径迹探测器，其余 探测器的重建模拟均以其为基础，其软件开发是 BESIII软件系统中核心和困难的部分,承担主漂移室模拟任务，并同时作为模拟系统整体设计，框架公共软件发展的主要参与人员，对BESIII软件系统的开发做出了重要贡献,MDC模拟,漂移室物理过程复杂，精细模拟任务繁重困难，是制约文
3、章发表的主要瓶颈BESIII时间紧，任务重,更高亮度数据，统计误差的降低要求更低的系统误差CLEO-C以及其它实验的直接竞争，要求更好的物理结果,MDC模拟是BESIII实验关键性任务,漂移室模拟与数据的差别是系统误差的主要来源之一 物理分析中信号判选条件的确定和优化、探测效率的计算、 本底污染的估计和物理结果的系统误差分析等均依赖于模拟,突破传统方法仅构建筒体、端盖、丝层等大尺寸结构的局限，采用直接精细构建到最小几何结构的方案：单元、丝、物质层首次引入尚处于发展中的TwistTub模型成功解决斜丝层单元构建的困难，国际上最早实际应用此模型的合作组之一，与作者直接合作发现并解决一系列存在的问题
4、，促成该模型被Geant4正式采用在单元中构建出所有场丝和信号丝，取代将丝物质平均入气体的传统方法模拟中粒子与漂移室物质的相互作用更加符合实际物理过程实践表明方案非常成功，取数第一年 模拟与数据的重建差别即小于2%, 达到BESII同等水平,为确保最终性能，经过认真调研，明确了尽一切可能 贴近真实探测器，减少近似的方针,应用完整模拟对MDC设计做了检验和再次优化 研究结果表明改变斜丝层倾角能够提高最终性能，以此最 终定下拉丝方案 z向分辨： 3.03mm 1.31mm 动量分辨：6.57Mev 6.33MeV基于完整模拟数据，MDC重建程序和T0重建程序得以顺利发展并进行了重建效率和抗噪声能力
5、等多方面研究,MDC模拟是BESIII软件第一个能正式工作的系统,基于精细的模拟，尽量从物理基本原理出发，采用一系列措施,模拟调试,双高斯残差分布弥散 引入击中效率 随机触发本底混合 击中级dedx抽样,MC 654Data 654,在精细几何模拟的基础上，如何使得模拟与数据达成一致，需要对重建与刻度的过程有清晰的了解，对数据的状态有深入的理解并对模拟进行细致的调试,提出了击中点分类的模拟新方法，成功应用于MDC模拟，大幅度提高了模拟与数据的一致性,real data,simulation result,fitting of hitOnTrk,模拟及调试成果,目前模拟与数据径迹与重建一致性1%
6、，在多数动量区间0.5%,达到国际领先水平,有力保障高质量物理结果和物理文章发表,Pt (GeV/c),Pt (GeV/c),Tracking efficiency versus Pt for all part (cos0.93),J/yrp,(data)/(MC)-1,模拟系统整体设计,统一几何数据格式和数据I/O控制应用文件流实现数据的通用规范读写，应用于各个子探测器作业自动切分；建立索引文件，成功解决BES作业出现严重堵塞，大量节点CPU利用率低于5%的故障模拟算法优化随机触发数据混合模型，由按时间均匀混合改进为按亮度曲线混合，模拟随本底变化与数据一致性显著提高结合BESIII数据研究选
7、择合适的强相互作用模型软件包，结果发表在NIM并被Geant4采用,采用Geant4，通过对数据流程和工作界面的精心设计，与其它软件和工具紧密集成，优化模拟模型，获得良好的 用户友好性，可维护性，可扩展性，工作性能,模拟系统整体工作性能优秀，运行稳定,BESIII软件,BESIII软件框架T0重建以及漂移室重建算法的选择和算法分析工作多次在软件发展遇到障碍的关键时刻，解决难点、疑点。发挥了骨干作用，保障BESIII软件的良好起步与顺利发展,移植BASF软件框架，提供首个基于C+的平台。 在这个平台内发展重建、刻度等软件协助移植GAUDI软件框架各软件模块从BASF向GAUDI的转移,MDC软件
8、,带领包括5名核心副研究员组成的近20人团队，是BESIII软件近年工作的重点每周举行例会，检查督促各项工作进展并邀请相关人员前来讨论报告。协调人员力量，集中解决当前最急迫的问题与其它子探测器软件负责人，数据产生、数据质量检查以及物理分析人员形成良好互动，积极配合针对出现的难点，充分发挥工作人员和学生的积极性，开拓思路，引入新的技术和方案并进行深入的测试保证质量,自2011年起担任MDC软件负责人，包括重建、刻度、模拟等各部分，维护取数重建正常进行、MDC软件性能的研究提升、MDC升级相关软件开发,应对复杂工作环境，维护取数重建,取数工作状态不断变化，需要离线紧密跟踪，不断分析 数据性能状态，
9、发现并解决问题，保障取数和重建正常进行研究不同高压下的性能，定出新的高压方案， 缓解老化带来性能下降影响2012年初内室出现故障，离线迅速给出性能 变化，为明确原因提供了重要帮助给出加入CO2和水的性能变化，最终采用加水 的方案排除内室故障超导磁铁由1T降到0.9T工作，为保证在不同 磁场下软件性能作了大量研究和优化, 1T 0.9T - 0.9T expectation,MDC软件工作积极高效，有力保证取数正常进行,MDC软件性能研究,发表高质量物理分析的要求，要求MDC软件性能进一步提高结合实际情况，从两方面入手采取措施：,规范开发流程，提高工作效率梳理算法流程，深入模块内部，逐级完善,完
10、善控制样本的筛选算法和产生脚本， 使用统一的数据样本进行调试研究建立统一的算法性能检测软件包， 测试和改进按一致的标准评估建立工作组网页，保存算法的分析，代码改进， 数据位置等各种文档，方便使用和核查改进事例显示软件，图形化直接显示底层数据， 极大的提高算法分析跟踪效率,采用切实有效的措施，使得软件在优化和发布中经过详尽的检查测试，减少隐患，保证性能,数据转换与筛选,Kalman filter 拟合,径迹段寻找,径迹连接,螺旋线拟合,击中打捞,螺旋线拟合,刻度,位置修正,逐步分析核查，在数据筛选，模式字典，径迹连接，击中打捞，拟合等方面进行了多处改进和优化：Kalman filter拟合失败率
11、下降一半解决径迹劈裂单径迹重建效率提高1%物理事例产额明显提高引入新重建算法：Runge-Kutta拟合,细致优化算法，数据重建性能明显改善,Runge-Kutta 拟合,MDC重建、刻度由众多算法组合而成，庞大而复杂,改进刻度，引入millepede算法进行位置修正重建动量分布随几何分布一致性超过CLEO-c， 达到国际先进水平,19,CLEO-c,BESIII,MDC内室升级,在MDC内室升级研究项目中担任软件负责人：SPT像素探测技术研究圆筒GEM探测器可行性研究,一方面高能物理的不断发展要求我们跟踪和掌握先进探测器技术；另一方面MDC 内室的寿命和工作性能受到高本底噪声的严重影响。,提
12、前开始升级方案预研和技术储备十分重要,SPT像素探测技术研究,半导体（硅）像素探测器以其优异的位置分辨、极高的耐计数率能力在粒子物理以及同步辐射实验等领域得到迅速发展和应用尽早预制研究，掌握技术和工程设计能力，可以填补我国此领域的空白，满足BESIII内室升级要求和未来探测器设计需要完成模拟以及内推重建算法，对探测器设计和建造方案进行优化,圆筒GEM探测器可行性研究,2012年初内室出现运行故障，使得短期内能够完成的替代方案的需求变得急迫CGEM作为另一种性能优异的新型粒子探测器成为可选方案之一项目与意大利合作，需要在国内人员和外方之间进行良好的沟通和有效的协调负责进行CGEM替代内室的软件开
13、发与性能研究，通过积极努力，已完成模拟和初步数据重建,前瞻性研究与国际合作,MuOn-decay MEdium baseline NeuTrino beam facility (MOMENT),基于加速器的中基线繆介子衰变中微子实验概念设计是保持我国在中微子实验领域国际优势地位的战略性前瞻研究,实验设想和方案在多个国内国际会议上报告，引起广泛关注和兴趣。经过近两年研究，实验概念设计已经写成文章，将于近期投出,负责质子靶站系统设计：,的俘获、输运、产生效率以及末态粒子能谱研究运用国际先进的梯度磁场粒子俘获设计思想，参考国际同行在 Muon工厂，中微子工厂等方面的研究成果，对靶物质选择，整体结构，
14、磁体构型，磁场布局等方面进行了大量比较研究，形成了 目前基准设计方案基于工作组的共同努力成果，与LBNE达成合作协议并获得中美高能物理合作基金支持，项目正式启动。在合作中负责靶站相关性能研究和设计优化部分工作，团队包括一名研究员，一名副研究员，一名助理研究员以及一名博士后,COMET实验,COMET(Coherent Muon to Electron Transition)实验目的是寻找带电轻子味道破坏(cLFV)，是一项国际前沿的重要实验，预期探测精度达到世界领先的10-17。其设计思想与研究经验均值得借鉴。,COMET Phase-I,只建设第一个90度的束流线并进行较低精度物理测量，已经
15、得到日本政府批准并于2013年开工建设,提高流强和排除探测器本底 是实现物理目标的关键因素中方参与探测器的建造，软件研发 和本底研究等工作，得到基金委重点 基金以及高能所科技创新基金支持负责CDC软件开发(模拟、重建、刻度）， 结合整个实验装置的模拟进行性能研究、 探测器设计优化、本底研究包括一名博士后，一名博士生， 预期再增加一名博士后,完成基于Geant4的探测器模拟并整合到束流线的模拟中，联合进行实验灵敏度与本底的研究。对可能影响实验的各种本底来源进行了深入细致的研究并写入TDR。,应用全局拟合与卡尔曼滤波拟合结合对探测器的重建性能以及信号接收度进行了验证并应用于探测器的设计优化,代表C
16、OMET合作组在NuFact2013以及PIC2013作报告,STCF 快速模拟,Super Tau-Charm Factory是未来高能物理战略备选方案之一作为快速模拟工作组联合负责人之一， 负责并完成了快速模拟的框架算法,基金项目,自然科学基金青年基金 集成探测器模拟软件包 24万 负责人自然科学基金重点项目 BESIII 实验数据处理和分析方法及软件研究 240万 子课题负责人 Muon-electron转换过程的实验研究COMET实验 360万 共同签字人中美高能物理合作基金 MOMENT与LBNE合作 500万 系统负责人高能所科技创新基金 集成探测器模拟软件包 8万 负责人 Muo
17、n-electron转换过程的实验研究 200万 共同签字人,奖励,2012年获得北京市科学技术奖二等奖,人员培养,指导一名高能所硕博生协助指导4名高能所硕博生，3人已转博指导6名联合培养硕士，已毕业5人，2人继续 攻读粒子物理博士协助指导4名联合培养硕士，已毕业2人 指导他们分别在BESIII软件、新型探测器研制，COMET实验等方面开展工作，1人获得华中师范大学优秀毕业生称号,学术交流,发起并组织粒子物理实验计算软件与技术研讨会 2013 威海参与组织NUFACT2013国际会议 2013 北京四川大学 BES物理及其数据分析方法 讲座,主要发表文章及报告,Improvement of M
18、ain Drift chamber Monte-Carlo tuning model at BESIII, Liu Kai，Yuan Ye，etc.,Chinese Physics C, ( Accepted)An extended segment pattern dictionary for pattern matching tracking algorithm at BESIII, MA Changli, Zhang Yao, Yuan Ye, etc., Chinese Physics C 2013 37(6):066202COherent Muon to Electron Transi
19、tion(COMET), XVth International Workshop on Neutrino Factores, Super Beams and Beta Beams(NUFACT2013),2013,BeijingA Search for Muon to Electron Conversion at J-PARC, The XXXIII international symposium on Physics in Collision （PIC2013),2013,BeijingBESIII主漂移室模拟真实化调试研究，刘凯，张杰，袁野 等，核电子学与探测技术,Vol.32(2012)
20、No.9 1012-1018Test of hadronic interaction models in GEANT4 at low energy using the BESIII data，G.F.Cao, M. He, H.M. Liu, Z.Y.Deng, Y.Yuan, etc.,Nucl. Instr. and Meth. A 606 (2009) 700BESIII主漂移室模拟真实化调试软件，韩少卿 郭立波 袁野等，核电子学与探测技术，Vol.29 (2009)No.5 1115-1121,主要发表文章及报告(续),Current Status at BESIII; Les Ren
21、contres de Physique de la Valle dAoste, Results and Perspectives in Particle Physics; 2008; La Thuile, Aosta Valley，ItalyBESIII 主漂移室的精确模拟，潘明华，杨永栩，袁野等，核电子学与探测技术， Vol.29 (2008)No.2 299-304Reconstruction of Photon Conversions and Precise Measurement of Photon Energy at BESII，ZHANG Changchun WANG Zhe YU
22、AN Ye，Chinese Physics C，2006 30(05):378-386面向对象的BES探测器模拟系统 邓子艳，刘怀明，袁野等， 高能物理与核物理 2006 30(05):371-377Search for mixing in decays and measurement of the doubly-Cabibbo-suppressed decay rate, Belle Collaboration，Phys. Rev. Lett. 94, 071801 (2005)Measurement of branching fractions and charge asymmetries for two-body B meson decays with charmonium，Belle Collaboration,PRD.(2003)K0S重建及其寿命测量在BES 上的研究，王喆 袁野 张长春 高能物理与核物理 2003 27(01):1-6,总结,在BESIII软件发展工作中发挥骨干重要作用负责BESIII MDC模拟，性能达到国际领先水平负责MDC软件，切实保障取数重建任务，性能显著提高负责MDC升级预研，前沿物理课题研究，力争为本领域未来发展做出更好更大贡献具备良好的团队领导以及国内国际合作交流能力,谢 谢！,
