本文研究了下一代中微子实验相关的若干物理。论文首先研究了中国加速器驱动嬗变研究装置CiADS装置上产生中微子的最优方案。CiADS是近代物理研究所原创提出的加速器驱动先进核能系统,该项目已于广东省惠州市开始建设。该装置上产生的大量中微子可以用来研究许多实验物理问题,其中一个非常重要的研究就惰性中微子物理问题。惰性中微子模型广泛应用于解释中微子物理的许多反常实验现象。论文首先研究了束流打靶并产生大量散裂中子这样一类实验装置。考虑在靶的周围放置一个转换器,该转换器能够吸收靶释放的散列中子并产生84),并同时产生大量中微子。传统的实验中改转换器通常使用的是金属锂,本论文根据实际研究提出并设计了一类新的转换器。此外,论文还提出在靶和转换器之间放置一个间隔,从而有效减少实验靶反冲带来的中子损失。通过FLUKA和Geant4模拟,本文考虑了不同的靶材料和转换器材料以及靶和转换器的形状。研究发现,我们提出的最优设计方案相比传统设计方案在转换器的尺寸和成本能够降低一个数量级,同时中微子的产额能够提高两倍。另一方面,江门中微子实验（JUNO）等下一代中微子物理实验,对中微子量子退相干性具有前所未有的灵敏度。中微子退相干性是由一系列不同物理效应产生,这些物理效应能够大大减小中微子振荡的振幅。因此,对这些隐藏在中微子产生和探测物理后的中微子退相干性产生机制的研究是非常重要的;传统的研究方法则通常是把中微子产生源和探测器看做成一个统一的外源,而这与实际的物理并不一致。本论文第一次在量子场论的框架下将中微子产生外源和探测器分别看做成独立的能够传播和相干的动力学场并且做了许多新的计算,得到了许多新的物理结果。比如,我们发现中微子退相干性是由于一些特定的相互作用所导致,这些相互作用能够区分源粒子产生中微子之前和之后产生的状态,使得退相干性减小了一个数量级;我们还发现大亚湾中微子实验研究对中微子退相干性解释中所采用的洛伦兹协变波包在含时演化过程中是不稳定的。