课程作业

使用准备

作业可在本机 JupyterLab 中完成，选择 PyROOT 或 ROOT C++。尚未配置环境的学生先阅读编程与 ROOT 入门，完成安装和 Tutorial I。

课程共享 Jupyter 服务以当学期通知为准：北大校内访问 · 外部访问。使用时在个人目录中保存文件。

能量损失与粒子鉴别

前置教程：LISE++ 计算射程和能损及示例代码。低能粒子也可使用 SRIM 计算。

• 作业 1.1：用射程和阻止本领数据计算 Bragg 曲线（对应第一章）
• 作业 1.2：望远镜法粒子鉴别（对应第一章）
  • 实验数据：三层 Si 望远镜实验数据处理
  • 作业要求：用模拟重现望远镜粒子鉴别

计数统计与误差分析

• 作业 2.1：相邻事件时间间隔（对应第二章）
• 作业 2.2：中心极限定理——从 Landau 到 Gaussian（对应第二章）。参考中心极限定理示例，从截断的 Landau 分布抽样，表示粒子在薄探测器中的能量损失；将多个独立抽样的能量损失相加，表示厚度逐步增加的探测器，比较总能量损失分布并验证其逐步过渡到 Gaussian 分布。

探测器刻度与性能

• 作业 3.1：从标准源能谱提取 HPGe 探测器性能（对应第三章）

事件数据存储与关联分析

• 作业 4.1（选做）：望远镜模拟数据的 TTree 存储与关联分析（对应第四章）
• 作业 4.2：gamma-gamma 符合（准备中）

数字波形与粒子甄别

• 作业 5.1：液体闪烁体的脉冲形状甄别（对应第五章）
• 作业 5.2：半导体探测器前放信号的数字成形与定时（准备中）。处理半导体探测器前置放大器输出的数字波形，使用 trapezoidal filter 提取能量，使用 fast filter 和 CFD 提取时间信息，并展示从原始波形到能量与时间信号的处理过程。