大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)的反貝塔衰變事例研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-08 01:45
大亞灣實(shí)驗(yàn)通過遠(yuǎn)近點(diǎn)探測器對反應(yīng)堆中微子(v-e)進(jìn)行相對測量,根據(jù)得到的中微子事例率的不同來對中微子的振蕩參數(shù)(θ13)進(jìn)行初步測量。實(shí)驗(yàn)通過反β衰變(v-e+p→e++n)來探測中微子事例,反應(yīng)末態(tài)產(chǎn)生的e+在納秒的量級上沉積動(dòng)能并與e-發(fā)生湮滅形成快信號(hào);中子經(jīng)過慢化后會(huì)被氫或釓俘獲,在氫上和釓上的俘獲時(shí)間大約是200 μs和28μs,稱之為慢信號(hào)。本論文利用大亞灣實(shí)驗(yàn)1230天的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析了中子在釓上俘獲和氫上俘獲的事例樣本,并對該樣本及本底進(jìn)行了研究。在遠(yuǎn)近點(diǎn)探測器分別觀測到的IBD(Inverse Beta Decay)事例大約是1.0 M和3.8 M,其中最主要的本底來自偶然符合本底,它在遠(yuǎn)、近點(diǎn)分別約占挑選樣本的54%、12%。基于此樣本對中微子振蕩參數(shù)(θ13)進(jìn)行初步的測量,獲得初步測量結(jié)果是sin2(2θ13)=0.072±0.008。
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1:標(biāo)準(zhǔn)模型中的粒子[1]??在目前的標(biāo)準(zhǔn)模型理論框架下,粒子間最主要的作用方式有3種,但中微子??
太陽的熱能主要來自于太陽內(nèi)部的核聚變,太陽在發(fā)生核聚變的時(shí)候,就會(huì)??伴隨著產(chǎn)生純凈的電子中微子事例,能量大約在幾個(gè)MeV。根據(jù)太陽標(biāo)準(zhǔn)模型來??計(jì)算就可以得到預(yù)測的中微子能譜,如圖1.2所示[7]。??在太陽內(nèi)部的物質(zhì)密度是非常高的,具有高能量的K在飛行到太陽最外層的??過程中,它主要是處在相對干凈的質(zhì)量本征態(tài)所以人們可以在地球上給出看??-5?-??
?10??Neutrino?Energy?(MeV)??圖1.2:根據(jù)太陽標(biāo)準(zhǔn)模型得到的太陽中微子能譜。??到&的存活概率公式為:??P(ue?->?ue)? ̄?sin2(2012)?(1.13)??P(^e? ̄^?^e)?—?1? ̄?^?sin2(2^12)?(1-14)??在上面的公式1.13中成立的條件是能量E?>?5?MeV;在公式1.14中成立的條??件是能量E?<?2?MeV。??在上個(gè)世紀(jì)的六七十年代,以美國為代表的Homestake采用的是輻射化學(xué)的??實(shí)驗(yàn)方法來對太陽中微子進(jìn)行探測,他們選擇的靶物質(zhì)是37C1或者nAr。在進(jìn)??行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的時(shí)候看到用探測器觀測到的太陽中微子數(shù)量要比運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)模??型預(yù)期的少得多,并于1998年的時(shí)候Homestake實(shí)驗(yàn)發(fā)布了最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果間:??2.56?士?0.16(statistical)土?0.16(systematic)?SNU,是理論預(yù)測值:8.5?±?0.9?SNU?的??1/3?[9]?(SNU,表示的是每秒與每1036個(gè)靶原子發(fā)生的一次反應(yīng)),這就是太陽??中微子丟失之謎。在2002年,加拿大的SN0實(shí)驗(yàn)丨10]使用1000噸的超純凈的重??水作為靶物質(zhì),SNO實(shí)驗(yàn)通過這種方式精確地測量了電子中微子的通量數(shù)據(jù)結(jié)??果
本文編號(hào):3124604
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1:標(biāo)準(zhǔn)模型中的粒子[1]??在目前的標(biāo)準(zhǔn)模型理論框架下,粒子間最主要的作用方式有3種,但中微子??
太陽的熱能主要來自于太陽內(nèi)部的核聚變,太陽在發(fā)生核聚變的時(shí)候,就會(huì)??伴隨著產(chǎn)生純凈的電子中微子事例,能量大約在幾個(gè)MeV。根據(jù)太陽標(biāo)準(zhǔn)模型來??計(jì)算就可以得到預(yù)測的中微子能譜,如圖1.2所示[7]。??在太陽內(nèi)部的物質(zhì)密度是非常高的,具有高能量的K在飛行到太陽最外層的??過程中,它主要是處在相對干凈的質(zhì)量本征態(tài)所以人們可以在地球上給出看??-5?-??
?10??Neutrino?Energy?(MeV)??圖1.2:根據(jù)太陽標(biāo)準(zhǔn)模型得到的太陽中微子能譜。??到&的存活概率公式為:??P(ue?->?ue)? ̄?sin2(2012)?(1.13)??P(^e? ̄^?^e)?—?1? ̄?^?sin2(2^12)?(1-14)??在上面的公式1.13中成立的條件是能量E?>?5?MeV;在公式1.14中成立的條??件是能量E?<?2?MeV。??在上個(gè)世紀(jì)的六七十年代,以美國為代表的Homestake采用的是輻射化學(xué)的??實(shí)驗(yàn)方法來對太陽中微子進(jìn)行探測,他們選擇的靶物質(zhì)是37C1或者nAr。在進(jìn)??行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的時(shí)候看到用探測器觀測到的太陽中微子數(shù)量要比運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)模??型預(yù)期的少得多,并于1998年的時(shí)候Homestake實(shí)驗(yàn)發(fā)布了最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果間:??2.56?士?0.16(statistical)土?0.16(systematic)?SNU,是理論預(yù)測值:8.5?±?0.9?SNU?的??1/3?[9]?(SNU,表示的是每秒與每1036個(gè)靶原子發(fā)生的一次反應(yīng)),這就是太陽??中微子丟失之謎。在2002年,加拿大的SN0實(shí)驗(yàn)丨10]使用1000噸的超純凈的重??水作為靶物質(zhì),SNO實(shí)驗(yàn)通過這種方式精確地測量了電子中微子的通量數(shù)據(jù)結(jié)??果
本文編號(hào):3124604
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