中微子探測方法的geant4模擬及檢測效率問題的若干研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-05 17:30
中微子物理可以說是目前粒子物理中最熱門最活躍的分支之一,因?yàn)橹形⒆舆存在眾多未解之謎。自中微子假說提出以來,人們對中微子檢測以及對中微子性質(zhì)進(jìn)行研究的實(shí)驗(yàn)從未間斷過。目前,中微子是第一個(gè)也是唯一一個(gè)超出了標(biāo)準(zhǔn)物理模型框架的粒子,解決中微子問題具有重大的科學(xué)意義,而且極有可能成為建立超越標(biāo)準(zhǔn)物理模型的突破口。現(xiàn)在常用的檢測中微子的方法之一,就是利用最大的人工中微子源—核反應(yīng)堆產(chǎn)生的大量反電子中微子經(jīng)過液體閃爍計(jì)數(shù)器時(shí)發(fā)生的中微子吸收反應(yīng)(ve+P→e+ +n)并放出正電子和中子,在計(jì)數(shù)器內(nèi)反應(yīng)而形成兩個(gè)快慢不等的信號,兩個(gè)快慢信號所形成的延遲符合信號便是中微子特征信號,進(jìn)而達(dá)到檢測中微子的目的。文章的主要工作便是利用Geant4蒙特卡洛模擬來研究原子反應(yīng)堆反電子中微子特征信號的檢測效率最優(yōu)化問題,由于檢測中微子信號的關(guān)鍵是用液體閃爍計(jì)數(shù)器檢測這兩個(gè)延遲符合信號,那么液體閃爍計(jì)數(shù)器對這兩個(gè)延遲符合信號的檢測效率則直接影響到中微子信號的檢測效率。文章通過從液體閃爍計(jì)數(shù)器的(檢測層、吸收層的)層數(shù)上,各層的厚度上,中子的能量上以及摻不同的中子吸收材料這四個(gè)方面并利用Geant4蒙特卡洛模擬方法...
【文章來源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
標(biāo)準(zhǔn)模型中構(gòu)成物質(zhì)世界的最基本粒子[(4]
位于日本的神岡和超級神岡探測器和前面所提到的中微子探測器一樣,都是??建在深深的礦井里,最初設(shè)計(jì)神岡探測器(那時(shí)候還叫神岡核子衰變實(shí)驗(yàn))的目??的是用來探測質(zhì)子的衰變的。分別于19巧年和上世紀(jì)90年代初年擴(kuò)建兩次,擴(kuò)??建后規(guī)模比原先的擴(kuò)大了足足10倍,名字也隨之改成極為霸氣的超級神岡探測??器。超級神岡探測器的探測原理和SNO實(shí)驗(yàn)的一樣,也利用切倫科夫福射探測。??1998年,日本科學(xué)家小柴昌。瘸壣駥綔y實(shí)驗(yàn)的領(lǐng)導(dǎo)者、)發(fā)表了實(shí)??驗(yàn)測量的結(jié)果,首次給出了能夠證明中微子存在振蕩這一物理現(xiàn)象的確鑿的證據(jù),??這其實(shí)也是間接的證明了中微子必存在靜止的質(zhì)量,打破了粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型里??中微子靜止質(zhì)量為0的預(yù)言。2002年,超級神岡探測器(Super-K)證實(shí)在人工??核反應(yīng)堆中產(chǎn)生的中微子的確是發(fā)生了振蕩現(xiàn)象。這是個(gè)具有里程碑意義的結(jié)果,??因此小柴昌俊便和前面所提到的美國物理學(xué)家雷?戴維斯共同分享2002年度物理??學(xué)獎(jiǎng)這份殊榮。.??而國內(nèi)的中微子研究情況主要是大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)和正在建設(shè)的江口中微??子實(shí)驗(yàn),提到大亞灣大家應(yīng)該首先想到的是大亞灣核電站,中微子探測實(shí)驗(yàn)選址??在核電站附近的目的和費(fèi)雷德里克?萊茵斯的實(shí)驗(yàn)一樣,都是利用這個(gè)最大人工??中微子源來做實(shí)驗(yàn),原理自然也是中微子和質(zhì)子的反(3衰變原理了,不過大亞灣??實(shí)驗(yàn)采用的技術(shù)要比數(shù)十年前的要領(lǐng)先不少,而且大亞灣的主要目標(biāo)是精度!超??高的精度!在精度方面的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上要走在世界的前頭。并且在2012年的時(shí)候??
?東北師范大學(xué)碩±學(xué)位論文???新的位于明尼蘇達(dá)州的長達(dá)800公里脈Wova"探測器,法國的Do咖e?Chooz實(shí)??驗(yàn),日本的T2K(Tokai化Kamioka,也就是從日本的東海的J-Parc到神岡長基??線加速器中微子實(shí)驗(yàn))探測器等等。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]載釓液閃的(n,γ)分辨性能及中子俘獲時(shí)間分布[J]. 朱傳新,牟云峰,鄭普. 核技術(shù). 2014(11)
[2]中子活化分析非彈性散射與俘獲時(shí)間分布的Geant4模擬[J]. 李建,馬玉剛,龔亞林,張偉,馬賽,王二永,王振超,張鵬飛,馬純輝,趙廣義,陸景彬. 核電子學(xué)與探測技術(shù). 2014(08)
[3]大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)[J]. 王貽芳. 物理. 2007(03)
[4]電子偶素與正電子—電子對的湮滅[J]. 陳鉞. 湖南理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(03)
[5]太陽中微子問題研究進(jìn)展[J]. 柳衛(wèi)平. 原子核物理評論. 2002(01)
博士論文
[1]一維及二維數(shù)字化正電子壽命譜儀的研制[D]. 安然.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[2]基于中性原子疊加模型的正電子計(jì)算[D]. 陳祥磊.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]14MeV快中子成像的Geant4模擬以及3D圖像重建方法研究[D]. 王曉冬.蘭州大學(xué) 2011
本文編號:3266506
【文章來源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
標(biāo)準(zhǔn)模型中構(gòu)成物質(zhì)世界的最基本粒子[(4]
位于日本的神岡和超級神岡探測器和前面所提到的中微子探測器一樣,都是??建在深深的礦井里,最初設(shè)計(jì)神岡探測器(那時(shí)候還叫神岡核子衰變實(shí)驗(yàn))的目??的是用來探測質(zhì)子的衰變的。分別于19巧年和上世紀(jì)90年代初年擴(kuò)建兩次,擴(kuò)??建后規(guī)模比原先的擴(kuò)大了足足10倍,名字也隨之改成極為霸氣的超級神岡探測??器。超級神岡探測器的探測原理和SNO實(shí)驗(yàn)的一樣,也利用切倫科夫福射探測。??1998年,日本科學(xué)家小柴昌。瘸壣駥綔y實(shí)驗(yàn)的領(lǐng)導(dǎo)者、)發(fā)表了實(shí)??驗(yàn)測量的結(jié)果,首次給出了能夠證明中微子存在振蕩這一物理現(xiàn)象的確鑿的證據(jù),??這其實(shí)也是間接的證明了中微子必存在靜止的質(zhì)量,打破了粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型里??中微子靜止質(zhì)量為0的預(yù)言。2002年,超級神岡探測器(Super-K)證實(shí)在人工??核反應(yīng)堆中產(chǎn)生的中微子的確是發(fā)生了振蕩現(xiàn)象。這是個(gè)具有里程碑意義的結(jié)果,??因此小柴昌俊便和前面所提到的美國物理學(xué)家雷?戴維斯共同分享2002年度物理??學(xué)獎(jiǎng)這份殊榮。.??而國內(nèi)的中微子研究情況主要是大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)和正在建設(shè)的江口中微??子實(shí)驗(yàn),提到大亞灣大家應(yīng)該首先想到的是大亞灣核電站,中微子探測實(shí)驗(yàn)選址??在核電站附近的目的和費(fèi)雷德里克?萊茵斯的實(shí)驗(yàn)一樣,都是利用這個(gè)最大人工??中微子源來做實(shí)驗(yàn),原理自然也是中微子和質(zhì)子的反(3衰變原理了,不過大亞灣??實(shí)驗(yàn)采用的技術(shù)要比數(shù)十年前的要領(lǐng)先不少,而且大亞灣的主要目標(biāo)是精度!超??高的精度!在精度方面的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上要走在世界的前頭。并且在2012年的時(shí)候??
?東北師范大學(xué)碩±學(xué)位論文???新的位于明尼蘇達(dá)州的長達(dá)800公里脈Wova"探測器,法國的Do咖e?Chooz實(shí)??驗(yàn),日本的T2K(Tokai化Kamioka,也就是從日本的東海的J-Parc到神岡長基??線加速器中微子實(shí)驗(yàn))探測器等等。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]載釓液閃的(n,γ)分辨性能及中子俘獲時(shí)間分布[J]. 朱傳新,牟云峰,鄭普. 核技術(shù). 2014(11)
[2]中子活化分析非彈性散射與俘獲時(shí)間分布的Geant4模擬[J]. 李建,馬玉剛,龔亞林,張偉,馬賽,王二永,王振超,張鵬飛,馬純輝,趙廣義,陸景彬. 核電子學(xué)與探測技術(shù). 2014(08)
[3]大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)[J]. 王貽芳. 物理. 2007(03)
[4]電子偶素與正電子—電子對的湮滅[J]. 陳鉞. 湖南理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(03)
[5]太陽中微子問題研究進(jìn)展[J]. 柳衛(wèi)平. 原子核物理評論. 2002(01)
博士論文
[1]一維及二維數(shù)字化正電子壽命譜儀的研制[D]. 安然.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[2]基于中性原子疊加模型的正電子計(jì)算[D]. 陳祥磊.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]14MeV快中子成像的Geant4模擬以及3D圖像重建方法研究[D]. 王曉冬.蘭州大學(xué) 2011
本文編號:3266506
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