针对中微子探测的多变量分析本底抑制方法

为提高中微子探测的本底抑制效果,解决中微子探测器事例重建效率低的问题,本文提出了一种由多个塑料闪烁体单元耦合硅光电倍增管读出的小型阵列中微子探测器方案。基于阵列探测器的多变量分析方法,通过设计并制作小型阵列探测器,对多变量分析方法在中微子探测中对本底的抑制效果进行了研究。搭建了3×3的小型阵列探测器,测试了探测器的脉冲形状甄别能力和中子与伽马的不同拓扑结构。结合基于蒙特卡罗方法的计算,分析了阵列探测器多变量分析方法对本底抑制的有效性。结果表明:仿真与实验结果基本一致,多变量分析方法可以有效抑制本底。

基于中微子探测的测姿和定位方法研究

提出一种基于中微子探测的隐蔽环境载体运动状态确定方法.中微子是一种质量极小、仅参与弱相互作用的微观粒子,恒星发光、核反应堆发电等物理过程都会产生大量中微子.利用中微子传输信号的优势在于中微子具有极强的穿透能力,能够穿透行进路径上的天体.中微子信号源可作为导航信标,为隐蔽环境中的载体提供定姿和定位信息.分别设计了基于太阳等天然中微子信标的姿态确定方法和基于核电站等人造中微子信标的导航定位方法,上述方法的提出,有助于解决传统天文导航(CNS)和全球卫星导航系统(GNSS)在信号拒止环境中无法正常工作的问题.通过数学仿真验证了本文所提方法的有效性.

Chooz中微子探测器电子学系统的设计

介绍了 Chooz中微子探测器中的电子学系统 ,简述 EMI9356KBA B53型光电倍增管的性能和组成该电子学系统的信号扇入 /扇出、信号多级触发、时间数字转换、波形数字化以及数据获取等各系统的设计原理。

Chooz中微子探测器

利用３００ｍ等效水深下掺钆的液体闪烁体探测器和１ｋｍ外的大型核电站进行长程探寻中微子振荡实验，结果可见，探查在大值ｓｉｎ~２θ和混合角度下，△ｍ~２值可至１×１０^(-３)ｅＶ~２，总探测效率可达８１％，探测总误差为３．７％－５．１％。

中微子探测器缩比液袋设计与模拟分析

采用球面等面积展开法设计缩比液袋裁片,给出了裁片边界理论计算式;利用液袋的对称性选取半幅宽裁片进行分析,考虑裁切效应,用ABAQUS建立半幅宽裁片模型;模拟液袋在内压和重力作用下的变形和受力情况,分析了裁片中心线与理想球面裁片中心线之间的变形和受力差异.内压和重力作用下的分析结果表明:理想球面裁片最大应变及应力随着内压的增大而增大,而考虑裁切效应的液袋裁片最大应变及应力随着内压的增大出现先增大后减小趋势.分析结果对实际试验具有参考价值.

冰立方 深藏南极冰下的中微子探测器

深藏南极的“冰立方” 2010年底，历时10年、耗资2．71亿美元的“冰立方”（IceCube）中微子探测器，在寒冷而神秘的南极宣告建成。这一创新型科学探索项目，利用南极极为纯净的古老坚冰层作为“望远镜”，搜寻来自茫茫宇宙空间的高能基本粒子——中微子。

中微子探测器中不锈钢紧固件的承载性能试验

江门中微子探测器有机玻璃球+双层不锈钢网壳方案中采用了附加有机玻璃和不锈钢的紧固件来连接主体有机玻璃和不锈钢撑杆.为了设计出能运用于该方案中的不锈钢紧固件,并且研究其极限承载力、破坏模式以及在设计荷载作用下各部件的应力水平,本文设计了3个相同的不锈钢紧固件的试件,进行了轴拉重复性试验,然后通过ABAQUS软件完成了有限元分析.结果表明,试件1、2、3的极限承载力分别为2,400,k N、2,500,k N和2,100,k N,至少具有14倍的安全储备,破坏的模式均为球头套帽和球头套脱开;在140,k N设计荷载作用下,各部件的应力值远小于屈服强度.因此,本文设计的不锈钢紧固件安全可靠,完全满足江门中微子探测器的要求.

一种用于中微子探测的3-inch光电倍增管的优化设计

光电倍增管（PMT）作为当前中微子振荡研究的核心探测器件要求具有尽可能大的阴极有效探测面积与较小的渡越时间弥散,其时间特性直接决定了中微子的探测精度.针对高能粒子探测需求,本文优化设计了一种大阴极面超短型3-inch光电倍增管,基于Furman模型与电子轨迹追踪法展示了第一倍增极产生的二次电子向第二倍增极渡越的电子轨迹过程,据此对倍增极结构进行了局部优化;将Monte Carlo法与有限积分法相结合比较了不同分压下PMT内部电势分布对电子轨迹的影响并对优化后的大阴极面PMT的均匀性、收集效率、阴极至第一倍增极间渡越时间弥散（TTS CD1）等关键参数进行了统计与分析;利用particle-in-cell经典算法获得了此款PMT的增益特性.结果表明,优化后的大阴极面超短型PMT阴极有效探测面积较传统模型相比有效提升了30.87%,总长度仅103 mm,为目前最短的3-inch PMT设计结构;在1000 V阳极电压下,阴极顶点单光电子TTSCD1为0.75 ns,较传统3-inchPMT模型相比提升了2.73倍,平均收集效率可达96.40%;当阳极电压为1100 V时,其增益可达10~6以上.

西电举办巨型中微子探测射电阵列研讨会

3月23日,由物理与光电工程学院主办的巨型中微子探测射电阵列项目研讨会在北校区召开。该项目中方发言人中国科学院院士武向平、外方发言人Olivier Martineau博士、项目经理Charles Timmermans博士一行来校参会。会上,武向平院士对项目背景和概况进行了介绍,对西安电子科技大学(简称西电)相关课题组前期参与的研究工作表示了肯定,并梳理了西电可以参与的研究领域和方向。Olivier Martineau和Charles Timmermans介绍了巨型中微子探测射电阵列项目的科学目标、探测原理、技术需求和路线图。科学研究院院长张进成对武向平院士心系母校发展表示感谢,对学校面向国家重大需求的科研布局进行了介绍,并表示科学研究院将组织力量,全力服务巨型中微子探测射电阵列项目研究。

南极中微子探测器拟揭秘字宙射线

据英国《每日电讯报》在线版不久前报道，近10年来，科学家们一直在着力打造一个肩负着雄心勃勃计划的实验装置，以解开宇宙射线和中微子产生的谜题。现今深埋在南极洲冰盖之下的一台“望远镜”，将记录下宇宙射线中的中微子在和冰雪中的原子发生碰撞时产生的稍纵即逝的蓝色之光，其灵敏度有望帮助人们确定那些不断轰击地球的宇宙射线和粒子来自何方。

加拿大宣布将拨款建造最先进的中微子探测装置

世界上最大、最灵敏的中微子探测器的建造计划上周获得批准。加拿大政府宣布它将拨款3500万加元(合7000万英镑)用于这台探测器的建造,整个工程预计将耗资6100万加元。安装这台探测器的萨德贝里中微子天文台(SNO)将建在北安大略加拿大地盾的地面下千米深处。项目负责人、安大略省金斯敦市女王大学的物理教授阿瑟·麦克康纳说,这个天文台在1995年建成后,由来自加拿大、英国和美国的科学家组成的一个研究集体将在这里探测中微子这种神秘而难以捉摸的亚原子粒子的特性和行为。中微子和夸克及电子一起构成了自然界的基本结构单元。中微子不带电荷,其质量估计在4到22电子伏特之间。自然界中存在的放射性物质(如铀和钍)在其衰变过程中产生少量的中微子,但绝大多数中微子是在恒星内发生的核反应中或在灾变事件(如超新星爆发)中形成的。

科学家借助中微子探测器 成功瞥见太阳的灵魂

在内部从下向上观察到的太阳中微子天文台不锈钢球体。

安塔雷斯的“副业”——海底中微子探测器可用于发现海洋生物和检测海洋健康

在浩渺的宇宙中有位神秘的过客一直让人难以捉摸，它多得惊人——宇亩中平均每立方厘米有300个，比其他所有粒子都要多得多；它轻得惊人——运动时几乎没有质量；它“懒”得惊人——几乎不与物质发生反应，它就是中微子。正是拥有以上这些特性，中微子成为能轻易穿越地球甚至整个星系的惟一粒子，这引起了科学家们的广泛兴趣，也许只有它才能将其他星球的秘密传递给我们。

冰立方——深藏南极冰下的中微子探测器

2010年12月18日,历时10年、耗资2.71亿美元的＂冰立方＂中微子探测器,在寒冷而神秘的南极宣告建成。这一科学探索项目,将利用南极极为纯净的古老坚冰层作为＂望远镜＂,搜寻来自茫茫宇宙空间的高能基本粒子——中微子……

地理：南极深处中微子探测器拟揭秘宇宙射线

据英国《每日电讯报》在线版10月19日（北京时间）报道，近10年来，科学家们一直在着力打造一个肩负着雄心勃勃计划的实验装置，以解开宇宙射线和中微子产生的谜题。现今深埋在南极洲冰盖之下的一台“望远镜”，将记录下宇宙射线中的中微子在和冰雪中的原子发生碰撞时产生的稍纵即逝的蓝色之光，其灵敏度有望帮助人们确定那些不断轰击地球的宇宙射线和粒子究竟来自何方。

基于塑料闪烁体阵列探测器的中微子事例重建方法

反中微子探测技术为反应堆监测提供了一种新的有效手段。面向核反应堆的监测,研究了基于塑料闪烁体阵列探测器的中微子事例重建方法。使用Geant4计算了中微子在探测器内的快慢信号能量和延迟时间窗。采用传统快慢信号能量结合时间窗进行中微子事例重建,其重建效率为97%。考虑到中微子事例的主要本底,以模拟的阵列探测器各单元响应作为输入变量,引入多变量分析方法,系统分析了反中微子探测器对事例和本底的响应。结果表明,该重建方法的中微子总重建效率为78.6%的同时,可以拒绝84%具有时间关联的快中子本底与72.4%偶然符合的γ本底。证明了多变量分析方法抑制反中微子探测器宇宙线本底的有效性。

小型中微子探测器研究进展

小型中微子探测器在核电厂监测、核潜艇探测、地球物理研究方面具有广泛的应用前景。综述了小型中微子探测器的研制进展,介绍了中微子的种类以及地球中微子、太阳中微子、反应堆中微子的来源和探测原理,针对固体闪烁体、液体闪烁体等探测器类型,以及中微子相干散射、反β衰变等不同探测原理,梳理了国内外探测技术发展现状以及现有小型中微子探测器样机,分析了不同探测器的结构组成及探测能力,总结出基于固体塑料闪烁体的反β衰变探测器是理想的小型中微子探测器,探讨了小型中微子探测器的发展脉络及前景,提出中国需要开发具有自主知识产权的小型中微子探测器的建议。

揭开宇宙奥秘的中微子探测器

图中为ProtoDUNEⅡ中微子探测器试验台的低温恒温器,隶属于法国与瑞土边境的欧洲核子研究中心。它是深部地下中微子实验(DUNE)探测器的前身。该原型机和目前正在美国建造的深地下中微子实验探测器都得益于大型强子对撞机(也在欧洲核子研究中心)等设施的设计、建造和运行经验。位于美国伊利诺伊州费米实验室的深地下中微子实验中微子发生器将发射由数万亿中微子组成的光束。

超大型中微子探测器有机玻璃球与不锈钢网壳方案的设计优化分析

江门中微子探测器规模巨大,直径将达到35.5 m。为了得到满足江门中微子探测器使用要求的结构方案,该文针对其设计工况和要求,提出了有机玻璃球+双层不锈钢网壳支撑的方案,完成了结构的初步设计以及有限元分析。在此基础上对杆件截面、撑杆布置等方面进行了优化,并且对优化后的结构进行强度、温度和影响因素分析。结果表明,优化方案有机玻璃球上最大Mises应力降低了12.6%,撑杆的最大轴力降低6.3%,结构最大位移降低5.8%。考虑几何和材料非线性时,优化结构的荷载系数为2.12,满足稳定计算的要求。提升内液面的高度、升高温度均能减小有机玻璃的应力;节点失效对于结构影响不大,而地震作用导致支柱过大的应力可以通过增加斜向撑杆来降低。

电子中微子(_e)在核爆炸探测中的应用

概述了中微子的历史以及应用。讨论了电子中微子的探测技术及其国际情况 。