我们认为，宇宙的能量预算通常包含某种形式的相对论或半相对论暗辐射（DR），并与标准模型（SM）粒子发生非重力相互作用。 这种暗辐射可能由中微子的单重态或非热能组成。 如果这样的DR是在相对较新的时期产生的，它可以携带足够的能量，从而在旨在搜索相互作用非常弱的粒子的实验中留下可检测的烙印：暗物质和地下中微子实验。 我们以某种普遍性来分析这种可能性，假设交互式暗辐射源于不稳定粒子（可能是暗物质的组成部分）的后期衰减，并考虑了暗辐射与SM粒子之间的各种可能相互作用。 专注于亚GeV能量区域，我们使用最敏感的中微子和暗物质直接检测实验的结果得出不同形式DR的约束。 尤其是，对于相互作用的暗辐射，其典型动量约为30 MeV / c，两种类型的实验都提供了竞争性约束。 这项研究还表明，非标准中微子发射源（例如，通过暗物质衰减）能够为暗物质直接检测创造一个“中微子底面”，比标准中微子源所期望的更接近当前界限。

我们研究使用中微子门户在简单模型中间接检测暗物质的可行性。 该模型非常经济，右旋中微子通过I型跷跷板机制产生中微子质量，并同时介导与暗物质的相互作用。 考虑到I型跷跷板中预期的中微子Yukawa耦合较小，在这种情况下，暗物质的直接检测和加速器探测将面临挑战。 然而，暗物质可以有效地歼灭右旋中微子，然后通过弱相互作用通过主动-无菌混合而衰减，从而导致各种间接的天文信号。 我们从普朗克宇宙微波本底测量，费米矮球状星系和银河系中心伽玛射线观测以及AMS-02反质子观测中得出了这种情况下的现有约束条件，并且还讨论了费米和切伦科夫望远镜阵列的未来前景。 对于低于约50 GeV的暗物质，已经开始研究热an灭率，并且将来可以扩展到100 GeV或更高的暗物质质量。 这种情况还可以提供费米银河系中心伽玛射线过量的暗物质解释，我们将这种解释面临其他间接约束。 最后，我们讨论了带有大中微子Yukawa耦合和Higgs门耦合的最小模型扩展的一些令人兴奋的含义。

暗物质直接检测实验对光暗物质（低于几个GeV）的灵敏度有限，这是因为将检测核后坐力的能量阈值降低到O（keV）以下的挑战。 尽管在这方面已经取得了令人瞩目的进展，但浅色暗物质仍然是暗物质参数空间受约束最少的区域。 已经表明，由于Migdal效应而产生的电离和激发以及从反冲原子相干发射的光子致辐射都可以为浅色暗物质提供可观察到的通道，否则，由于产生的核后坐力低于探测器阈值，这些暗色物质将被错过。 在本文中，我们通过计算通用相互作用类型集的Migdal效应和光子致辐射速率（包括与动量无关或依赖，自旋无关或依赖的相互作用类型）以及检查各种目标物质的速率来扩展先前的工作。 ，从而使我们可以对某些互动类型设置新的实验限制。 此外，我们还计算了由太阳或大气中微子的原子核上的相干散射引起的这些效应。 我们证明，对于考虑由暗物质或中微子引起的相互作用的所有目标，Migdal效应优于the致辐射效应。 这将光子致辐射减小到与将来的直接检测实验无关。

下一代暗物质直接检测实验将对相干中微子核和中微子电子散射都敏感。 这将使他们能够探索太阳物理学的各个方面，迄今为止对弱角sin 2θW进行最低的能量测量，并利用光介体探索新理论的贡献。 在本文中，我们计算了由于太阳中微子而在几个暗物质直接探测实验中预期的预计核和电子反冲率，并使用这些估计值来量化中微子通量，弱混合角和太阳可观测物以及未来观测结果的误差 以限制中微子领域的新物理学。 我们的分析表明，第二代实验（SuperCDMS和LZ）中太阳中微子事件的总发生率可以通过电子反冲将pp通量测量为2.5％的精度，并略微提高了8 B通量的确定性。 假设氩气处于低质量阶段，预计的吨级实验（如DARWIN）可以将pp和硼8中微子通量的不确定性降低至1％以下。 最后，我们使用LUX，SuperCDMS和CDMSlite的最新结果来设定中微子与电子或原子核之间新相互作用的界限，并表明未来的直接检测实验可用于设置与光介体相关的参数空间的互补约束。

本文报告了使用核反应堆中产生的电子反中微子（νe）确定中微子质量等级的优化实验要求。 中微子质量层次的特征可以从|Δm312|中提取。 和|Δm322| 通过将傅立叶正弦和余弦变换应用于L / E频谱产生振荡。 为了确定中微子质量等级高于90％的概率，在sin2⁡2θ13= 0.1的条件下研究了能量分辨率作为基线的函数的要求。 如果中微子探测器的能量分辨率小于0.04 /Eν，并且从贝叶斯定理获得的确定概率大于90％，则探测器必须位于距反应堆48-53 km处以测量能谱 的 这些结果将有助于建立确定中微子质量等级的实验，这是中微子物理学中的重要问题。

在三中微子混合的框架下，我们通过对太阳和地面中微子数据的全局分析，提出了确定太阳中微子通量的更新。 使用贝叶斯分析，我们在不施加光度约束的情况下，针对太阳中微子通量的八个归一化参数以及相关质量和混合，重建了后验概率分布函数。 然后，我们使用这些结果来比较不同标准太阳能模型提供的描述。 我们的结果表明，目前，具有低金属性和高金属性的两个模型都可以用等效的统计一致性描述数据。 我们还认为，即使以目前的实验精度，太阳中微子数据也有可能提高太阳模型预测的准确性。

我们探讨了Borexino实验对中微子光谱中最低能量部分的实时测量的含义，该过程从初次pp聚变过程直至0.820 MeV的7 Be衰变到1.44 MeV的pep反应，直至0.420 MeV。 我们利用这样一个事实，即在如此低的能量下，对于7 Be和pep而言，在太阳下对Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein物质效应的大混合角解很小，对于pp则可忽略不计。 因此，在太阳中产生的中微子几乎完全通过从太阳表面传播期间的真空振荡以及通过作用在太阳能源和Borexino检测器上的可能的非标准相互作用来改变其风味。 我们在单一框架中结合了源和检测器上不同的NSI效应，并使用当前的Borexino数据在反应堆中微子实验所能及的能量以下约束NSI的非通用和变味参数。 我们还在Borexino实验的“低能量前沿”数据上研究了当前数据对弱混合角的影响，预计该数据将略大于Z质量下的值。 我们发现sin 2θW = 0.224±0.016，这是迄今为止最低的能量规模估计。 展望未来，我们在下一代专用太阳实验和直接暗物质检测实验中使用了对太阳中微子的预测敏感性，并发现了确定弱混合角的五个潜在改

在本文中，我们指出了利用强铬源（background 370 PBq）通过超低阈值和位于源附近的背景实时Borexino检测器探测低能中微子实验中微子性质的可能性。 ˆ¼ 8 m）。 我们分析了相对论中微子极限中非极化电子上的电子中微子（分别为狄拉克或马约拉那）的弹性散射。 我们假设入射的中微子束是铬源产生的左右手性态的叠加。 左手性中微子可以通过标准V-A和非标准标量SL，伪标量PL，张量TL相互作用检测，而右手性中微子仅参与外源性V + A和SR，PR，TR相互作用。 我们针对风味（当前）中微子本征态进行了独立于模型的研究。 我们使用标准耦合的当前实验值，以及在左手向右手性叠加的情况下，计算左手性中微子的标准V-A相互作用的预期事件数。 我们表明，由于马约拉纳中微子的标准和外来相互作用之间的干扰项，事件数会显着减少。 对于狄拉克（Dirac）和马约拉纳（Majorana）案例，我们还证明了奇异耦合的存在如何影响输出电子的能谱。 90％C.L. 在相应的奇异耦合平面中找到了敏感轮廓。 即使中微子源位于探测器外，在Majorana情况下干扰的存在也比Dirac中微子具有更强的约束力

中微子物理学中尚未解决的奥秘之一就是中微子质量等级。 我们提供了一种通过比较反向beta衰减（IBD），$$ {\ bar {\ nu}} _ e + p \ rightarrow n + e ^ + $$ν¯e+ p→的事件来确定中微子质量等级的新方法 n + e +和中性电流（NC）相互作用$$ \ nu（{\ overline {\ nu}}）+ p \ rightarrow \ nu（{\ overline {\ nu}}）+ p $$ν（ν 闪烁探测器中吸积和冷却阶段的超新星中微子的）+ p→ν（ν′）+ p。 超新星中微子的风味转换取决于中微子的质量层次。 由于存在Mikheyev–Smirnov–Wolfenstein效应，$$ {\ bar {\ nu}} _ e $$νée通量与$$ {\ bar {\ nu}} _ x $$ν¯x的完全交换 （$$ x = \ mu，〜\ tau $$ x =μ，τ）一个发生在倒置层次结构中，而这样的交换不在正常层次结构中发生。 结果，倒置层次结构中高能量IBD事件与NC事件的比率高于正常层次结构中。 由于$$ {\ bar {\

Hyper-Kamiokande将是下一代地下水Cherenkov检测器，其总（基准）质量为0.99（0.56）百万吨，比Super-Kamiokande大20倍（25）倍。 Hyper-Kamiokande的主要目标之一是利用加速器中微子和反中微子束研究轻子领域的$ CP $不对称性。 本文介绍了使用Hyper-Kamiokande检测器和J-PARC质子同步加速器的中微子束进行的长基线中微子实验的物理潜力。 该分析使用了正在进行的T2K实验得出的框架和系统不确定性。 在7.5 exposureMW $ \乘以10 ^ 7 $ s的集成质子束功率（与30 GeV质子束在目标上乘以$ 1.56 \乘以10 ^ {22} $质子）到$ 2.5 ^ \ circ $的情况下， 轴中微子束，对于$ \ delta _ {CP} $的所有可能值，可以确定轻子$ CP $相位$ \ delta _ {CP} $优于19度，并且违反$ CP $ 对于$ {\ delta _ {CP}} $$中的$ 76 {\％} $（$ 58 {\％} $）个具有大于$ 3 \，\ sigma $（$ 5 \，