大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗及其進(jìn)展(參考版)
2025-05-14 00:29本頁面
【正文】 D: measure via NMR or neutron capture – Expected error: %% ? H/Gd ratio – Can be measured by neutron activated xrays and neutron capture time – For Dt = ms, ? error ~ % Cosmicmuons at the laboratory ~350 m ~97 m ~98 m ~210 m DYB LA Mid Far Elevation (m) 97 98 208 347 Flux (Hz/m2) Energy (GeV) 55 60 97 136 ? Apply modified Gaisser parametrization for cosmicray flux at surface ? Use MUSIC and mountain profile to estimate muon flux amp。 ? 初步設(shè)計已經(jīng)基本完成，工程設(shè)計已經(jīng)開始。 ? 大亞灣核電站是這類實(shí)驗的理想場所，這是中國基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展的一個難得機(jī)遇。 ? 10月 13日，高能所大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗工程指揮部成員王貽芳等一行五人訪問中國廣東核電集團(tuán)，雙方對大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗項目的合作進(jìn)行了多方面的細(xì)致討論，就建立聯(lián)合辦公室、建設(shè)地面實(shí)驗站和實(shí)驗用地問題等具體合作事宜達(dá)成了一致意見。 中 廣核合作 ? 中國科學(xué)院與中國廣東核電集團(tuán)有限公司９月２９日在北京簽署科技合作框架協(xié)議。 PE – 放射性 : 238U, 232Th, 40K 2050 ppb 刻度與監(jiān)測 ? 放射源刻度 : 能量標(biāo)度 ,分辨率 , … – 置入系統(tǒng) ? 自動系統(tǒng) : 快速但有限空間位置 ? 手動系統(tǒng) : 所有空間位置但較慢 – 放射源的選擇 : 能量 ( MeV), 活度 (1KHz), g/n,… – 清潔 ? 物理事例刻度 – 中子俘獲 – 宇宙線 ? LED刻度 : PMT gain, liquid transparency, … ? 環(huán)境監(jiān)測 : 溫度 ,高壓 ,電流電壓 ,氡氣 … ? 靶質(zhì)量測量及高精度流量計 ? 材料的放射性測量與認(rèn)證 水屏蔽與反符合探測器系統(tǒng) ? 用 2米以上的水屏蔽宇宙線造成的中子本底和巖石造成的 g 本底 ? 反符合探測器的要求： – 效率 % – 效率誤差 % ? 解決辦法：兩套探測器： – 水切倫科夫探測器 , Eff.95% – Muon 探測器 , Eff. 90% ? RPC ? scintillator strips – total ineff. = 10%*5% = % Neutron background vs water shielding thickness 2m water 水切倫科夫探測器 ? 水池 : – 為國際上多個中微子實(shí)驗采用 – 需 ~ 900 PMT ? 水箱 : – 為長基線中微子實(shí)驗提出 – 已完成模型實(shí)驗 – 需 ~1248 PMT 阻性板探測器 (RPC) ? 在水箱上部精確標(biāo)記宇宙線事例 ? 共三層 , 2640 m2 ? 讀出道 : ~ 21200道 ? 高能所在 BESIII建設(shè)中自行研制了具有國際影 響的新工藝 光電倍增管讀出電子學(xué) ? 指標(biāo) : – 電荷動態(tài)范圍 : 0 ~ 500 . – 電荷分辨率 : 10% 1 . – 噪聲 : . – 時間動態(tài)范圍 : 0 ~ 500 ns – 時間分辨率 : 500ps ? 9U VME 規(guī)范 ? 16 道 /讀出板 , 中心探測去需 120 塊板 F r o m P M T 5 V5 0 Ω H i g h s p e e dA m p .A D 8 1 3 21 0 K Ω1 0 p F1 0 b i t / 4 0 M S P SF l a s h A D CF P G AT o V M E b u s1 K1 KC H 1 6C H 1+1 KE n e r g y s u m t o t r i g g e r m o d u l eA D 8 0 6 5S U Mi n t e g r a t o rD A Ct h r e s h o l ds t a r ts t o p`C H 2D i s c .L 1 T r i g g e r ( L V P E C L )T D CP i p e l i n e4 0 M H z C l o c k ( L V P E C L )c h a r g et i m eD A T AB U F F E RL 1V M Ei n t e r f a c eS i n g l e c h a n n e l m a c r o i n F P G AX 1 6T e s t i n p u t+A D 9 2 1 5R C = 1 0 0 n sR C2+R C = 5 0 n sS i n g l e e n d e d t o d i f f . 1 0 b i tCLKCLKCLK2 0 0 n s w i d t h 1 181。 ? 測量 sin22q13至 ，具有極為重要的意義 ? 大亞灣實(shí)驗可以達(dá)到這個要求， 是目前國際設(shè)計精度最高的實(shí)驗 實(shí)驗方法 : 比較觀測與預(yù)期的中微子能譜 過去實(shí)驗的精度 : 36% ? 裂變元素及 n 能譜： ~ 2% ? 反應(yīng)堆功率： ~1% ? 中微子能譜： ~% ? 本底： ~13% ? 液閃中靶質(zhì)量： ~12% ? 中微子探測效率： ~23% 用遠(yuǎn)點(diǎn)與近點(diǎn)間的相對測量來消除與反應(yīng)堆有關(guān)的誤差 將充分屏蔽的探測器置于地下深處來消除本底誤差 用特殊設(shè)計的探測器及其在遠(yuǎn)近點(diǎn)間的相對測量來消除與探測器有關(guān)的誤差 兩個近點(diǎn)： DYB/LA 一個中點(diǎn)： MID 一個遠(yuǎn)點(diǎn) 隧道總長度： ~3000 m 實(shí)驗安排 Baseline: 500m Overburden: 98m Muon rate: 1600m to LA, 1900m to DYB Overburden: 350m Muon rate: Baseline: 360m Overburden: 97m Muon rate: 8% slope 0% slope 0% slope 0% slope Baseline: ~1000m Overburden: 208m nepe ??? ?n1040 keV Neutrino energy: Neutrino Event: c
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