《地下低本底實驗宇宙線繆子散裂中子本底的研究》是依託山東大學，由黃性濤擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：地下低本底實驗宇宙線繆子散裂中子本底的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：黃性濤
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
中微子物理和暗物質的研究近年來取得了重要進展和突破，成為粒子物理、天體物理、宇宙學研究的交叉與熱點。地下中微子和暗物質實驗均具有低本底、高精度的特點，而宇宙線繆子產生的散裂中子是影響該類實驗測量精度的主要本底來源之一。本項目將根據國際上關於宇宙線繆子散裂中子研究的成果，結合我國開展的大亞灣反應堆中微子實驗和四川錦屏山地下實驗室開展的暗物質實驗的實際情況，研究散裂中子的產額、能譜、角分布、多重數、衰減常數等特徵量，採用基於Geant4的探測器模擬程式，發展扣除散裂中子本底的方法和技術，為大亞灣中微子實驗和錦屏山地下暗物質實驗提供保障與支持，同時也為其它中微子和暗物質等地下低本底實驗提供研究基礎。
結題摘要
大亞灣反應堆中微子實驗是國內首個反應堆中微子實驗，其物理目標是精確測量中微子混合參數sin^2(2theta_13)的靈敏度到0.01或更小。在該項目的支持下，根據大亞灣實驗的進展和物理研究需求，研究工作主要包括兩個大方面內容：一是大亞灣實驗離線軟體核心框架與物理分析工具的研究和開發，二是宇宙線μ散裂中子及其它相關產物產額／本底的研究。 大亞灣實驗離線軟體核心框架是大亞灣實驗離線數據處理和物理分析的統一平台和計算環境，實現了離線數據處理和物理分析過程中數據模型、數據管理、流程管理、檔案存儲、常用工具、用戶界面以及軟體管理等功能，並把整個實驗的事例產生、探測器模擬、電子學模擬、刻度、重建以及物理分析等軟體系統有機地組織在統一個平台和計算環境中，極大地提升了大亞灣實驗離線數據處理和物理分析的速度，保證了物理研究成果的可靠性。目前該系統已發布到NuWa-3.12.1版本，為大亞灣實驗取得一系列重要成果提供了關鍵技術，同時也為江門中微子實驗離線軟體系統的建設積累了豐富的經驗和技術。 在大亞灣實驗統一的離線軟體核心框架下，充分利用大亞灣實驗在三個實驗廳獲取的大統計量的實驗數據，開展了宇宙線μ散裂產物的相關研究，包括宇宙線μ散裂中子產額的研究、利用散裂中子對探測器的能量非均勻性的研究以及宇宙線μ產生的9Li/8He的本底研究，發展了一套有效挑選宇宙線μ以及散裂中子的方法和技術，為大亞灣實驗的主要本底研究提供了重要技術，提高了對θ_13 的測量精度。同時該研究方法和研究技術也為我國正在建設中的江門中微子實驗具有重要的意義。
