能量在数个至数百个MeV能段的反电子中微子包括了来自超新星、地球、反应堆以及大气中微子的贡献。这些中微子可作为研究其来源的动力学与寻找超出标准模型新物理的独特探针。这些中微子与物质相互作用的最大反应道之一是与质子的反贝塔衰变（IBD）,其过程将产生一个正电子和一个中子,其中对中子的有效探测对实验上区分信号与本底至关重要。本论文针对超新星遗迹中微子（SRN）和地球中微子实验的关键问题进行了研究,并利用与IBD信号相似的特点,测量了大气中微子中性流类弹性散射过程（NCQE）的反应截面。本论文的主要工作与创新点如下:·在超级神冈水切伦科夫探测器（SK）中使用发光二极管对水的散射与吸收的光学性质进行了刻度研究,利用放射源对光电倍增管的长期增益变化做出了修正,并改进了能量重建算法。这些工作降低了SK的物理分析的系统误差。·使用2778天的SK-IV数据,通过探测中子氢俘获信号寻找SRN。改进了中子探测算法,利用基于飞行时间的无偏重建和基于正电子产生顶点的有偏重建得到了中子俘获位置与能量的信息,并通过神经网络进行了优化。SRN信号探测效率从过去的8.8%提高到了19.3%。利用525μs内的快慢信号符合挑选了正电子与中子的候选事例,同时计算了包括反应堆中微子、宇宙线散裂本底、大气中微子与偶然符合在内的本底数。两者相比较,统计上符合无信号假设,由此得出了国际最好的模型无关SRN微分通量上限。·大气中微子与氧核的NCQE事例将产生低能光子和中子,其中光子会被误判为正电子,从而成为SRN寻找最重要的本底之一。利用其与SRN事例在切伦科夫探测器中相似的快慢信号符合特性,并结合快信号中光子与正电子不同的切伦科夫角分布,在50?以上的范围筛选了信号事例。由此测量的NCQE截面与理论预期符合。·在低于5 MeV的能量段,研究了中微子振荡效应对基线长度关联的地球中微子信号与反应堆中微子本底的影响。计算了中国锦屏地下实验室预期的信号与本底数,并基于液体闪烁体的性质为地球中微子和铀钍比测量做出了精度预言。利用地球中微子作为放射性核素衰变产物的特点,给出了地球辐射产热的约束与不同地球模型的测试。