江門中微子實驗通用數(shù)據(jù)庫接口的研究.pdf

1、中微子作為粒子物理學中重要組成部分，目前已經(jīng)成為物理學家研究的主要課題。在基本粒子標準模型中，中微子的質量嚴格為零。但是，目前多數(shù)中微子實驗中已經(jīng)顯示中微子的質量不為零。這使得粒子物理學家探索超出標準模型的新物理。此外，天體物理和宇宙學領域也加大了對中微子物理的研究。因此，作為粒子物理、天體物理以及宇宙學的交叉，中微子越來越吸引物理學家的注意力。
　　大亞灣中微子實驗(Daya Bay)發(fā)現(xiàn)θ13遠大于預期值，這樣使得在近期內(nèi)測量

2、中微子的質量順序和CP相位角都成為可能。江門中微子實驗（JUNO）的主要目標是測量中微子質量順序，同時也可精確測量中微子其中6個振蕩參數(shù)中的4個，并且達到好于1％的國際最好水平。
　　由于即將開展的江門中微子實驗是中國基礎科學領域目前最大的國際合作項目，有分布在世界各地的眾多科學家參與合作。實驗成果的獲得，都依靠探測器、電子學、數(shù)據(jù)獲取、慢控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析等緊密合作。在實驗數(shù)據(jù)采集及后續(xù)的物理分析中，也更是依賴于合作組的通力合作

3、。為了確保研究成果一致性，減少合作組之間的成本，提高工作效率和節(jié)省資金，對數(shù)據(jù)、分析平臺的搭建與整合是必不可少的重要一環(huán)。
　　對JUNO產(chǎn)生數(shù)據(jù)的處理、分析、模擬和重建，需建設一個大型的離線系統(tǒng)。而數(shù)據(jù)庫在其中扮演著重要的角色。基于JUNO離線軟件平臺(SNiPER)，以面向接口為原則，設計了數(shù)據(jù)庫通用接口。該接口包含查詢、插入、更新和刪除四種基本功能，并且使用符合JSON規(guī)范的數(shù)據(jù)作為交換對象。通過調(diào)研幾種非關系型數(shù)據(jù)庫(No

4、SQL)，結合JUNO實驗的特點，選擇使用MongoDB作為本論文研究的重點。并以MongoDB作為底層數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了軟件包“DatabaseSvc”。之后，詳細地討論了數(shù)據(jù)庫通用接口的靈活性，并給出了支持其他類型數(shù)據(jù)庫的解決方案，尤其是關系型數(shù)據(jù)庫(SQL)。
　　本論文的結構設計如下:第一部分簡單介紹了選題的意義和JUNO的物理背景及科學意義;其次，介紹JUNO離線軟件框架以及NoSQL數(shù)據(jù)庫;第四部分是文章的重點，研究對數(shù)據(jù)