液闪探测器缪子伴生锂9和氦8的研究

After liquid scintillator based reactor neutrino experiment development and experiment sensitive improvement, the Li9 and He8 from muon spallation in liquid scintillator become important and play a key role in these experiments. Due to the large uncertainty in Li9/He8 yield study and big difference between MC and data, these have a constrain on the experiment sensitive improvement. Large volume scintillator is the next generation of neutrino experiment with main purpose to determine neutrino mass hierarchy. Cosmic ray induced Li9 / He8 background is the main part of the experimental background and we have a high demand for reduction of this background. Both the existing experiments and future experiment have the requirement for continuing study of Li9/He8 background. Based on current data, MC and study on JUNO, we can do a deeply study between the muon energy, space distribution and yield. We will find a effective solution for Li9/He8 background reduction for the huge detector background study. We intend to establish a universal model about Li9/He8 yield, which could be used to reduce the existing experiment background error to improve sensitivity. It will have an valuable guidance and reference for the type of detector study in the future.

随着基于液闪探测器的反应堆中微子实验的发展和实验灵敏度的不断提高，宇宙线在液闪中产生锂9和氦8(Li9/He8)同位素引入的本底变得非常重要，现有的反应堆中微子实验对Li9/He8产生以及相关本底的研究误差较大，模拟与实验差别较大，影响现有实验的灵敏度的进一步提升；未来大型液闪探测器(万吨级)为主的测量中微子质量顺序的实验，Li9/He8是实验主要本底，实验要求将Li9/He8本底的减除有非常高的要求。现存的还是将来的中微子实验都要求对Li9/He8本底进行进一步的研究。基于现有的实验，模拟结果和江门实验的研究，通过对Li9/He8相关的缪子能量，空间分布，自身产额的关联的详细研究，可为未来大型液闪探测器实验找到一个有效的本底减除方案；同时拟建立一个普适产额模型，对现存实验可进一步降低该本底误差，进一步提高实验灵敏度;对以后世界上相关类型探测器的研究和本底控制具有重要的指导和借鉴意义。

随着基于液闪探测器的反应堆中微子实验的发展和实验灵敏度的不断提高，宇宙线在液闪中产生锂9和氦8(Li9/He8)同位素引入的本底变得非常重要，现有的反应堆中微子实验对Li9/He8产生以及相关本底的研究误差较大，模拟与实验差别较大，影响现有实验的灵敏度的进一步提升；未来大型液闪探测器(万吨级)为主的测量中微子质量顺序的实验，Li9/He8是实验主要本底，实验要求将Li9/He8本底的减除有非常高的要求。现存的还是将来的中微子实验都要求对Li9/He8本底进行进一步的研究。.基于现有的实验和模拟结果，搭建了基于宇宙线引入本底研究的软件框架，通过模拟和实验数据的联合分析研究，对大亚湾实验的Li9/He8进行了深入研究，提出了有效的方法压低了本底的误差，同时对江门实验宇宙线引入的Li9/He8和其他本底进行了研究，构建可靠的产额评估方法，提出了有效的本底压低策略，并已经应用于太阳中微子物理和反应堆中微子物理的研究。研究的成果对以后世界上相关类型探测器的研究和本底控制具有重要的指导和借鉴意义。