摘要 | 第3-4页 |
Abstract | 第4-5页 |
Denotation | 第9-11页 |
Chapter 1 Introduction | 第11-39页 |
1.1 Supernova | 第11-17页 |
1.1.1 What a supernova is | 第11-13页 |
1.1.2 Supernova types | 第13-14页 |
1.1.3 Core-collapse supernovae | 第14-17页 |
1.1.4 Great significance of core-collapse supernovae | 第17页 |
1.2 Supernova neutrinos | 第17-22页 |
1.2.1 Importance of supernova neutrinos | 第18-19页 |
1.2.2 SN1987A | 第19-20页 |
1.2.3 Characteristics of supernova neutrinos | 第20-22页 |
1.3 Detection of supernova neutrinos | 第22-28页 |
1.3.1 Reactions and detector types | 第22-24页 |
1.3.2 Expected number of supernova neutrino events | 第24-26页 |
1.3.3 Applications | 第26-28页 |
1.4 Supernova rate | 第28-30页 |
1.5 Supernova relic neutrino | 第30-34页 |
1.5.1 SRN formalism | 第30-32页 |
1.5.2 Challenges in SRN detection | 第32-34页 |
1.6 Current experimental status and this thesis work | 第34-39页 |
1.6.1 Supernova burst neutrinos | 第34-36页 |
1.6.2 Supernova relic neutrinos | 第36-39页 |
Chapter 2 The Daya Bay Experiment | 第39-46页 |
2.1 Experimental layout | 第39-40页 |
2.2 Experimental overburden and muon flux | 第40-41页 |
2.3 Antineutrino detector | 第41-44页 |
2.4 Data taking | 第44-45页 |
2.5 Main scientific goals and results | 第45-46页 |
Chapter 3 Supernova trigger system at Daya Bay | 第46-82页 |
3.1 Overview of the supernova trigger system | 第46-52页 |
3.1.1 Online sub-system | 第46-48页 |
3.1.2 Offline sub-system | 第48-51页 |
3.1.3 Monitoring sub-system | 第51-52页 |
3.1.4 Communication | 第52页 |
3.2 Algorithm of the online trigger | 第52-76页 |
3.2.1 IBD event selection | 第52-63页 |
3.2.2 Supernova trigger | 第63-73页 |
3.2.3 Detection probability | 第73-76页 |
3.3 Test and performance | 第76-81页 |
3.3.1 Tests on miscellaneous function | 第76页 |
3.3.2 Tests on key functions | 第76-77页 |
3.3.3 Capability test | 第77-78页 |
3.3.4 Time latency of a supernova trigger | 第78-79页 |
3.3.5 Operational test | 第79-81页 |
3.4 Conclusion and outlook | 第81-82页 |
Chapter 4 Offline search for supernova neutrino bursts at Daya Bay | 第82-122页 |
4.1 Event reconstruction | 第82-83页 |
4.2 Interaction channels | 第83-99页 |
4.2.1 IBD channel | 第83-89页 |
4.2.2 Neutral-current12C channel | 第89-99页 |
4.3 Data sets for two types of analyses | 第99页 |
4.4 Search for supernova neutrino bursts | 第99-113页 |
4.4.1 Analysis A: high energy threshold (>10 MeV) | 第102-107页 |
4.4.2 Analysis B: low energy threshold | 第107-113页 |
4.5 Search for low energy neutrinos associated with astrophysical bursts | 第113-120页 |
4.5.1 SN2014J | 第114-115页 |
4.5.2 GW150914 | 第115-120页 |
4.6 Summary | 第120-122页 |
Chapter 5 Discovery potential for supernova relic neutrinos at Jinping | 第122-155页 |
5.1 Jinping neutrino experiment | 第122-124页 |
5.1.1 Experimental site | 第122-124页 |
5.1.2 Cosmic-ray muon flux | 第124页 |
5.1.3 Reactor neutrino flux | 第124页 |
5.2 Supernova relic neutrino signal | 第124-126页 |
5.2.1 Spectrum and flux | 第124页 |
5.2.2 Detection techniques | 第124-126页 |
5.3 Cosmic-ray muon-induced backgrounds | 第126-127页 |
5.4 Reactor neutrino background | 第127页 |
5.5 Challenging atmospheric neutrino backgrounds | 第127-131页 |
5.5.1 Atmospheric ˉνμ/νμCC background | 第128-129页 |
5.5.2 Atmospheric NC background | 第129-131页 |
5.5.3 Summary | 第131页 |
5.6 Slow liquid scintillator | 第131-137页 |
5.6.1 Experimental study on LAB | 第131-133页 |
5.6.2 Particle identification | 第133-137页 |
5.7 Discovery potential study | 第137-149页 |
5.7.1 SRN signal and selection | 第137-138页 |
5.7.2 Atmospheric neutrino backgrounds | 第138-148页 |
5.7.3 Summary | 第148-149页 |
5.8 Comparison of different techniques | 第149-152页 |
5.9 Supernova neutrino burst sensitivity | 第152-153页 |
5.10 Conclusion and outlook | 第153-155页 |
Chapter 6 Summary | 第155-158页 |
References | 第158-167页 |
Acknowledgements | 第167-169页 |
Appendix A Statistics in overlapping windows | 第169-176页 |
A.1 Probability distribution of NIBDin sliding 10-second windows | 第169-170页 |
A.2 Statistical uncertainty of the occurrence rate | 第170-174页 |
A.3 Number of consecutive supernova triggers | 第174-176页 |
Resume and Publications | 第176页 |