XENON1T 实验液氙中粒子相互作用甄别算法的讨论暗物质相关问题是现代物理界最重要的开放问题之一,也是标准宇宙模型的理论基石之一。自 2025 年以来,XENON10 以及 XENON100 都保持了世界暗物质探测排除线最低值的记录。可以预见即将运行的 XENON1T 将再一次刷新探测的阈值。本论文的主体内容即在法国科研中心(CNRS)的 SUBATECH 实验室(UMR6457)的 XENON 合作探测组完成的。学位论文的主要内容是对 XENON100 探测实验的探测结果进行了分析以及为即将开始工作的 XENON1T 项目做预研以及算法处理的准备工作。首先针对自动能量分辨器做了自主开发的工作,主要包括电子-离子对的产额的程序算法以及利用似然函数模型初步构建的能量分辨器的程序算法;为证实其算法的可行性,在本项目中利用 SUBATECH 的 XENON100 原型探测器、可查相关文献的实验数据以及仿真软件的计算数据做了比较和验证。其次在同实验室的 M.Le Collach 的博士论文工作基础上继续对单电子带电信号的处理上做了进一步的讨论,引进了 GARFIELD 进行了仿真计算,并利用XENON100 原型探测器的数据对 M.Le Collach 的算法添加了单电子漂移时间和速度部分的程序,提高了液氙以及两相界面上单电子漂移程序的准确性,在该部分末尾,给出了程序算法与实验数据的比照验证。本学位论文的最后一部分是针对可能对暗物质探测结果产生影响的粒子在两相氙中发生双次反应或多次反应的情况进行了程序的算法的初步设计,在本学位论文完成过程中主要对 E.Aprile博士曾经提到的关于利用似然模型方法来构造自动数据筛选器的内容加以完善,以避开 2025 年出现的伪信号结果。在本学位论文中为原有的部分函数树中新开发了核反冲与电子反冲筛选的轮廓似然估量 ROOT 函数以及伽马射线在液氙中单次、双次粒子相互作用的最大似然函数值模型的 ROOT 函数,并将两部分函数程序嵌入 C++主程序树,并给予了相应的验证结果。该部分程序是 XENON1T 探测器中区分核反冲的中子和大质量弱相互作用粒子程序的第一部分。
