大亞灣反應(yīng)堆中微子實驗通過反β衰變（Inverse Beta Deacy,簡稱IBD）ve+p → e++n進行中微子探測。本論文基于大亞灣1230天的實驗數(shù)據(jù),在遠(yuǎn)點和近點探測器分別觀測到總計大約0.4M和1.6M的中子在氫上俘獲（neutron capture on Hydrogen,簡稱nH）的反β衰變事例。在三代中微子振蕩模型下,通過近遠(yuǎn)點事例率加譜形的分析得到中微子振蕩參數(shù)的最佳擬合值sin2θ13 = 0.075-0.0065+0.0069,△m322= 2.65-0.17+0.17× 10-3eV2。該結(jié)果在 1σ的誤差范圍內(nèi)與大亞灣實驗中采用中子在釓上俘獲（neutron capture on Gadolinium,簡稱nGd）的反β衰變事例樣本結(jié)果一致。 

【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)】：151 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 中微子物理簡介
        1.1.1 中微子簡史
        1.1.2 標(biāo)準(zhǔn)模型里的中微子
        1.1.3 中微子與物質(zhì)相互作用
    1.2 中微子振蕩理論
        1.2.1 真空中的中微子振蕩
        1.2.2 中微子振蕩的物質(zhì)效應(yīng)
    1.3 中微子振蕩實驗
        1.3.1 太陽中微子實驗
        1.3.2 大氣中微子實驗
        1.3.3 加速器中微子實驗
        1.3.4 反應(yīng)堆中微子實驗
    1.4 中微子研究的展望
        1.4.1 中微子質(zhì)量及質(zhì)量等級
        1.4.2 中微子是Majorana粒子還是Dirac粒子
        1.4.3 中微子的磁矩
        1.4.4 CP相角
        1.4.5 是否存在惰性中微子
    1.5 論文結(jié)構(gòu)
第二章 大亞灣反應(yīng)堆中微子實驗
    2.1 大亞灣中微子實驗的物理目標(biāo)及意義
    2.2 大亞灣中微子實驗的總體布局
    2.3 大亞灣實驗探測器系統(tǒng)
        2.3.1 中微子探測器
        2.3.2 反符合探測器系統(tǒng)
    2.4 探測原理
    2.5 振蕩參數(shù)的測量
    2.6 基于中子在氫上俘獲的振蕩分析
第三章 nH IBD信號選擇及其相關(guān)本底估計
    3.1 nH IBD信號選擇
        3.1.1 數(shù)據(jù)樣本
        3.1.2 nH IBD挑選條件
    3.2 本底估計
        3.2.1 偶然符合本底
        3.2.2 快中子本底
        3.2.3 ~(241)Am~(13)C刻度源本底
        3.2.4 ~9Li/~8He本底
    3.3 信號與本底小結(jié)
第四章 nH分析能量響應(yīng)模型
    4.1 從中微子能量到快信號重建能量轉(zhuǎn)換的物理過程
        4.1.1 中微子的IBD反應(yīng)的模擬
        4.1.2 正電子動能的沉積過程
        4.1.3 沉積能量到可見能量
        4.1.4 電子學(xué)非線性
        4.1.5 能量非均勻性
        4.1.6 能量分辨率
    4.2 nH分析能量響應(yīng)模型的建立
        4.2.1 nH分析能量響應(yīng)模型的建立
        4.2.2 nH能量響應(yīng)模型的應(yīng)用
    4.3 能量響應(yīng)模型的驗證
        4.3.1 能量響應(yīng)模型與nuwa全模擬的對比
        4.3.2 與nGd分析的能量響應(yīng)模型對比
        4.3.3 nH能量響應(yīng)模型的對比
        4.3.4 ~(12)B數(shù)據(jù)對能量響應(yīng)模型的驗證
    4.4 本章小結(jié)
第五章 探測器效率及其系統(tǒng)誤差的估計
    5.1 反應(yīng)堆相關(guān)的系統(tǒng)誤差
        5.1.1 反應(yīng)堆中微子能譜
        5.1.2 反應(yīng)堆中微子能譜的誤差
    5.2 探測器相關(guān)的系統(tǒng)誤差
        5.2.1 探測效率的誤差
        5.2.2 相對能標(biāo)的誤差
        5.2.3 能量非線性的誤差
        5.2.4 IAV對能譜修正的誤差
        5.2.5 能量非均勻性的誤差
    5.3 小結(jié)
第六章 中微子振蕩參數(shù)的χ~2擬合
    6.1 快信號能譜的預(yù)期
        6.1.1 反應(yīng)堆基線長度
        6.1.2 中微子振蕩表達(dá)式
    6.2 事例率與譜形分析
        6.2.1 χ~2構(gòu)造
        6.2.2 nH事例率譜分析的系統(tǒng)誤差
        6.2.3 χ~2擬合程序的驗證
        6.2.4 擬合結(jié)果
        6.2.5 預(yù)期能譜與實驗?zāi)茏V的對比
        6.2.6 L_(eff)/E_v振蕩分析圖
        6.2.7 系統(tǒng)誤差的分析
    6.3 總結(jié)和展望
附錄A JUNO中惰性中微子敏感度的研究
    A.1 惰性中微子的提出
    A.2 惰性中微子的測量
    A.3 3+1中微子振蕩
    A.4 JUNO中心探測器簡介
    A.5 放射源的選擇
    A.6 在JUNO上尋找惰性中微子
        A.6.1 放射源的中微子能譜預(yù)期
        A.6.2 反應(yīng)堆本底估計
        A.6.3 惰性中微子敏感度曲線
        A.6.4 核廢料代替純凈源的嘗試
    A.7 小結(jié)
附錄B DYB函數(shù)和CrystalBall函數(shù)
    B.1 CrystalBall函數(shù)
    B.2 DYB函數(shù)
參考文獻(xiàn)
致謝
博士期間發(fā)表的論文
學(xué)位論文評閱及答辯情況表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Improved measurement of the reactor antineutrino flux and spectrum at Daya Bay[J]. 安豐鵬,A.B.Balantekin,H.R.Band,M.Bishai,S.Blyth,曹德文,曹國富,曹俊,岑吳镕,陳日朗,常勁帆,張立楚,張昀,陳和生,陳泉佑,陳少敏,陳義學(xué),陳羽,程佳樺,程捷,程雅蘋,成兆侃,J.J.Cherwinka,朱明中,A.Chukanov,J.P.Cummings,J.de Arcos,鄧子艷,丁雪峰,丁雅韻,M.V.Diwan,M.Dolgareva,J.Dove,D.A.Dwyer,W.R.Edwards,R.Gill,M.Gonchar,龔光華,宮輝,M.Grassi,顧文強,關(guān)夢云,郭磊,郭如盼,郭新恒,郭子溢,R.W.Hackenburg,韓然,S.Hans,何苗,K.M.Heeger,衡月昆,A.Higuera,Y.K.Hor,熊怡,胡貝禎,胡濤,胡維,黃恩泉,黃翰雄,黃性濤,P.Huber,霍文駒,G.Hussain,D.E.Jaffe,P.Jaffke,任國綸,S.Jetter,季向盼,季筱璐,焦健斌,R.A.Johnson,D.Jones,J.Joshi,康麗,S.H.Kettell,S.Kohn,M.Kramer,關(guān)健強,郭文偉,郭天能,T.J.Langford,K.Lau,L.Lebanowski,J.Lee,李曉菁,雷瑞庭,R.Leitner,李超,李登杰,李飛,李高嵩,李秋菊,黎山峰,S.C.Li,李衛(wèi)東,李小男,李玉峰,李志兵,梁昊,林政儒,林貴林,林盛鑫,林士凱,林禹丞,凌家杰,J.M.Link,L.Littenberg,B.R.Littlejohn,劉大為,劉江來,劉金昌,C.W.Loh,陸昌國,路浩奇,陸稼書,陸錦標(biāo),呂志鵬,馬秋梅,馬曉妍,馬續(xù)波,馬宇倩,Y.Malyshkin,D.A.Martinez Caicedo,K.T.McDonald,R.D.McKeown,I.Mitchell,M.Mooney,Y.Nakajima,J.Napolitano,D.Naumov,E.Naumova,倪浩然,寧哲,J.P.Ochoa-Ricoux,A.Olshevskiy,潘孝儒,J.Park,S.Patton,V.Pec,彭仁杰,L.Pinsky,潘振聲,齊法制,祁鳴,錢鑫,N.Raper,任杰,R.Rosero,B.Roskovec,阮錫超,H.Steiner,孫功星,孫吉良,唐煒,D.Taychenachev,K.TVeskov,K.V.Tsang,C.E.Tull,N.Viaux,B.Viren,V.Vorobei,王正祥,王萌,王乃彥,王瑞光,王為,王璽,王貽芳,王喆,王錚,王志民,魏瀚宇,溫良劍,K.Whisnant,C.G.White,L.Whitehead,T.Wise,黃顯諾,黃振輝,E.Worcester,吳珈豪,吳群,吳文杰,夏冬梅,夏經(jīng)凱,邢志忠,徐建一,徐吉磊,徐曄,薛濤,楊長根,楊海波,楊雷,陽馬生,楊夢婷,葉梅,Z.Ye,葉銘芳,楊炳麟,于澤源,曾珊,占亮,張超,張宏浩,張家文,張清民,張玄同,張一鳴,張一心,張玉美,張志堅,張智勇,張子平,趙潔,趙慶旺,趙豫斌,鐘瑋麗,周莉,N.Zhou,莊紅林,鄒佳恒.  Chinese Physics C. 2017(01)
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本文編號：3634952