pablobuitron / masterthesis

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Justificación del proyecto (unión de simulación de ARTI con variación de campo en G4) #39

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pablobuitron commented 1 year ago

Aquí se muestra el proceso a seguir para poder dar una justificación, relacionada al tiempo de las simulaciones que se va a emplear. También se va a justificar la idea de usar el flujo de secundarios producidos por ARTI como input en mi simulación de G4.

pablobuitron commented 1 year ago

Para tener una idea del tiempo que se requiere simular en cada región especificada (horizontal o vertical) es necesario tener una estadística que nos permita dar argumentos de por qué la escogencia de ese tiempo en particular.

El proceso a seguir es el siguiente:

  1. Generar una nueva simulación en G4 que sea muy similar al mundo que hemos estado usando pero con la diferencia de que NO HAY VARIACIÓN DEL CAMPO E y que nos va a servir para ir discretizando el recorrido que tendrán los secundarios. La idea es tener este nuevo mundo de G4 registrando la variación de primarios y secundarios detectados desde el zona de afectación de campo hasta el detectora nivel del mar.

  2. El algoritmo es: Introducir el resultado de una simulación de flujo vertical de un tiempo en específico (un minuto completo, por ejemplo) en este mundo nuevo de G4 y contar cuántos primarios originaron cuántos secundarios después de interactuar con el aire, luego tomar ese output e introducirlo como input nuevamente y así $n$ veces, donde $n$ es el número de mundos de G4 que entran en la distancia $s$ que separa el detector de la zona de afectación. Esto es, si el mundo de G4 tiene una longitud $w$, entonces: $s =w \cdot n$ Es decir, si fijamos un largo específico para este mundo y sabemos cuán separados están el detector de la zona de afectación, podemos calcular cuántas veces tenemos que hacer este algoritmo.

  3. Supongamos que comenzamos con $\Phi_i$ partículas como input y terminamos con $\Phi_f$ partículas luego de repetir esto $n$ veces. Este $\Phi_f$ va a ser el número de partículas aproximado que se debería contar en el detector, es decir que al hacer la simulación de ARTI, se debe fijar el tiempo adecuado que reproduzca ese conteo de partículas en el detector.

  4. Como ya discutimos en un issue anterior, mientras más tiempo simulado, más partículas detectadas, si fijamos nuestra ventana de detección a 1 km, tendremos un número considerable de partículas que serán contadas por el detector.

  5. FInalmente, hay que poner el tiempo necesario que me reproduzca el número $\Phi_f$. y así podremos justificar el por qué del tiempo escogido asimismo podremos asegurarnos de que el tratamiento que estamos tomando para resolver este problema es adecuado con cierto porcentaje de error.

pablobuitron commented 1 year ago

Otra forma de justificación es mediante la estadísitca, como discutimos antes, mientras más partículas haya, menor será el porcentaje de error en el conteo. Entonces el paso 2, cuando indica cuánto tiempo sería ideal simular para introducir como input inicial, sería mejor (en lo posible), hacer simulación de más tiempo, para tener una cantidad grande de partículas y que además, luego de la interacción con el aire, $\Phi_f$ sea estadísticamente significativo para el conteo.

pablobuitron commented 1 year ago

Por el momento ya está generado este nuevo mundo de G4 con el campo eléctrico apagado, estoy haciendo algunos aumentos al largo del mundo, buscando reducir $n$ al máximo puesto que $s$ está en cientos de kilómnetros mientras que $w$ está en decenas de metros.

Otra cosa necesaria de notar es que, aprovechando que como $s$ y $t$ son aproximadamente iguales, podemos simplificar la geometría y aproximar un triángulo rectángulo con catetos $t$ y $h$ (altura de la zona de afectación) e hipotenusa $d$, entonces esto cambia la relación a $d = n \cdot w$. Porque este mundo que va recorriendo la trayectoria, comienza lejos del detector pero a una altura y va cayendo digonalmente hasta llegar al detector.