在大亞灣實驗中對中微子振蕩參數(shù)的精確測量.pdf

1、中微子物理是高能物理領域最前沿的方向之一。中微子振蕩也是迄今為止實驗上直接觀察到的唯一超出粒子物理標準模型的現(xiàn)象，為新物理提供了突破口。中微子振蕩由三個混合角，兩個質(zhì)量平方差以及一個Dirac相位角δCP描述。在大亞灣實驗之前，最后一個混合角θ13還未被實驗測得。而θ13的大小決定下一代測量未知參數(shù)δCP和質(zhì)量順序的實驗設計，對我們完善對中微子的了解至關(guān)重要?？梢哉f，θ13的大小在很大程度上決定了未來中微子物理的發(fā)展方向。
　　大

2、亞灣實驗的目標是精確測量混合角θ13。核電站有六個反應堆(總熱動率為17.4 GW)提供高流強中微子。三個地下實驗大廳，兩個近廳和一個遠廳，放置共八個中微子探測器來探測從反應堆發(fā)出的中微子。實驗大廳上方的山體可以有效地屏蔽宇宙高能繆子射線引起的實驗本底。近廳探測器離反應堆幾百米遠，用于測量反應堆中微子流強。遠廳探測器離反應堆約兩千米，用于測量中微子的缺失。遠近探測器的相對測量可以有效控制絕對流強帶來的誤差，是提升實驗精度的關(guān)鍵。

3、　　本論文介紹了作者在大亞灣實驗的三部分主要工作：自動刻度系統(tǒng)方面的硬件工作；數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方面的工作；以及一套完整的中微子能譜振蕩分析。
　　自動刻度系統(tǒng)負責對探測器的日?？潭?，完善對探測器位置和能量響應的了解。作者參與完成了8個探測器共24個自動刻度單元的現(xiàn)場組裝，測試和安裝。在2012年對探測器進行的特殊刻度，參與設計了特殊放射源的包裝，并完成了一系列的特殊刻度的安裝和采數(shù)工作。自動刻度系統(tǒng)提供的各種刻度數(shù)據(jù)，是探測器能量刻度

4、的基礎。利用各種刻度數(shù)據(jù)，大亞灣探測器的相對能標差別小于0.2%，絕對能標誤差在2 MeV以上小于1%，是對θ13和反應堆能譜精確測量的關(guān)鍵因素。
　　數(shù)據(jù)質(zhì)量控制是實驗高質(zhì)量物理分析的關(guān)鍵前提。作者參與開發(fā)并編寫了大量數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方面的軟件。這些工作實現(xiàn)了對探測器數(shù)據(jù)質(zhì)量的日常監(jiān)測，篩選出適宜物理分析的數(shù)據(jù)，為實驗組提供統(tǒng)一的，優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)列表用于分析。
　　最后一部分是論文的核心工作，中微子振蕩能譜分析及其結(jié)果。作者完成了

5、一整套從中微子事例挑選，挑選效率和誤差的估計，本底估計到最終的振蕩參數(shù)擬合分析的工作。此工作對9Li/8He本底做了尤其細致的分析，利用產(chǎn)生9Li/8He的高能繆子之后的中子數(shù)目的分布，研究了估計低能繆子9Li/8He產(chǎn)額時的效率誤差,驗證并鞏固了實驗組之前的結(jié)果。此外還研究了反應堆中微子核素能譜的模型及其誤差處理，含時分析對振蕩擬合結(jié)果的影響。最后我們給出了中微子振蕩參數(shù)的結(jié)果。論文分析基于大亞灣實驗從2011年12月24日至2013