大亚湾中微子实验的反贝塔衰变事例研究

大亚湾中微子实验的反贝塔衰变事例研究

论文摘要

大亚湾实验通过远近点探测器对反应堆中微子(v-e)进行相对测量,根据得到的中微子事例率的不同来对中微子的振荡参数(θ13)进行初步测量。实验通过反β衰变(v-e+p→e++n)来探测中微子事例,反应末态产生的e+在纳秒的量级上沉积动能并与e-发生湮灭形成快信号;中子经过慢化后会被氢或钆俘获,在氢上和钆上的俘获时间大约是200 μs和28μs,称之为慢信号。本论文利用大亚湾实验1230天的实验数据分析了中子在钆上俘获和氢上俘获的事例样本,并对该样本及本底进行了研究。在远近点探测器分别观测到的IBD(Inverse Beta Decay)事例大约是1.0 M和3.8 M,其中最主要的本底来自偶然符合本底,它在远、近点分别约占挑选样本的54%、12%。基于此样本对中微子振荡参数(θ13)进行初步的测量,获得初步测量结果是sin2(2θ13)=0.072±0.008。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 引言
  •   1.1 标准模型中的中微子
  •   1.2 中微子振荡理论
  •   1.3 中微子振荡的实验发现
  •     1.3.1 大气中微子实验
  •     1.3.2 太阳中微子实验
  •     1.3.3 反应堆中微子实验
  •   1.4 反应堆中微子的探测方法
  •   1.5 论文立意和结构
  • 第二章 大亚湾反中微子实验
  •   2.1 实验的物理目标及意义
  •   2.2 实验的总体设计
  •     2.2.1 实验方案
  •     2.2.2 大亚湾实验的布局和基线的优化
  •   2.3 大亚湾实验探测器的设计
  •     2.3.1 中心探测器介绍
  •     2.3.2 反符合探测器系统的设计
  •   2.4 实验进展和物理成果
  •   2.5 小结
  • 第三章 反应堆中微子的事例挑选和相关本底的事例率研究
  •   3.1 反应堆中微子事例
  •   3.2 中微子事例的挑选标准
  •   3.3 相关本底事例的研究
  •     3.3.1 偶然符合本底
  •     3.3.2 快中子本底
  • 9Li/8He本底'>    3.3.39Li/8He本底
  •     3.3.4 AmC本底
  • 13C(α,n)16O本底'>    3.3.513C(α,n)16O本底
  •   3.4 小结
  • 第四章 中微子事例样本的挑选效率和相关误差的研究
  •   4.1 探测器探测效率的定义
  •   4.2 慢信号的挑选效率及误差
  •   4.3 时间的选择效率及误差
  •   4.4 相对能标的误差
  •   4.5 小结
  • 第五章 结果与展望
  •   5.1 拟合结果
  •   5.2 总结
  •   5.3 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 学位论文评阅及答辩情况表
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 刘印

    导师: 吴群

    关键词: 大亚湾反应堆中微子实验,中微子振荡,反衰变,中子的俘获方式

    来源: 山东大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 物理学

    单位: 山东大学

    分类号: O572.321

    总页数: 78

    文件大小: 7132K

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