Measurement of the muon neutrino inclusive charged-current cross section in the energy range of 1-3 GeV with the T2K INGRID detector

K. Abe C. Andreopoulos M. Antonova S. Aoki A. Ariga S. Assylbekov D. Autiero 1 M. Barbi G. J. Barker G. Barr P. Bartet-Friburg 2 M. Batkiewicz F. Bay V. Berardi S. Berkman S. Bhadra A. Blondel 1 S. Bolognesi 3 S. Bordoni S. B. Boyd D. Brailsford A. Bravar C. Bronner R. G. Calland S. Cao J. Caravaca Rodríguez S. L. Cartwright R. Castillo M. G. Catanesi A. Cervera D. Cherdack N. Chikuma G. Christodoulou A. Clifton J. Coleman G. Collazuol L. Cremonesi A. Dabrowska G. De Rosa T. Dealtry S. R. Dennis C. Densham D. Dewhurst F. Di Lodovico S. Di Luise S. Dolan O. Drapier 4 K. Duffy J. Dumarchez 2 S. Dytman M. Dziewiecki S. Emery-Schrenk 3 A. Ereditato T. Feusels A. J. Finch G. A. Fiorentini M. Friend Y. Fujii D. Fukuda Y. Fukuda A. P. Furmanski V. Galymov 1 A. Garcia S. Giffin C. Giganti 2 K. Gilje M. Gonin 4 N. Grant D. R. Hadley L. Haegel M. D. Haigh P. Hamilton D. Hansen T. Hara M. Hartz T. Hasegawa N. C. Hastings T. Hayashino Y. Hayato R. L. Helmer M. Hierholzer A. Hillairet A. Himmel T. Hiraki S. Hirota J. Holeczek S. Horikawa F. Hosomi K. Huang A. K. Ichikawa K. Ieki M. Ikeda J. Imber J. Insler R. A. Intonti T. J. Irvine T. Ishida T. Ishii E. Iwai K. Iwamoto A. Izmaylov A. Jacob B. Jamieson M. Jiang S. Johnson J. H. Jo P. Jonsson C. K. Jung M. Kabirnezhad A. C. Kaboth T. Kajita H. Kakuno J. Kameda D. Karlen I. Karpikov T. Katori E. Kearns M. Khabibullin A. Khotjantsev D. Kielczewska T. Kikawa H. Kim J. Kim S. King J. Kisiel T. Kobayashi L. Koch T. Koga A. Konaka K. Kondo A. Kopylov L. L. Kormos A. Korzenev Y. Koshio W. Kropp Y. Kudenko R. Kurjata T. Kutter J. Lagoda I. Lamont E. Larkin M. Laveder M. Lawe M. Lazos T. Lindner Z. J. Liptak R. P. Litchfield A. Longhin J. P. Lopez L. Ludovici X. Lu L. Magaletti K. Mahn M. Malek S. Manly A. D. Marino J. Marteau 1 J. F. Martin P. Martins S. Martynenko T. Maruyama V. Matveev K. Mavrokoridis W. Y. Ma E. Mazzucato 3 M. Mccarthy N. Mccauley K. S. Mcfarland C. Mcgrew A. Mefodiev M. Mezzetto P. Mijakowski C. A. Miller A. Minamino O. Mineev S. Mine A. Missert M. Miura S. Moriyama Th. A. Mueller 4 S. Murphy J. Myslik T. Nakadaira M. Nakahata K. G. Nakamura K. Nakamura K. D. Nakamura S. Nakayama T. Nakaya K. Nakayoshi C. Nantais C. Nielsen M. Nirkko K. Nishikawa Y. Nishimura J. Nowak H. M. O'Keeffe R. Ohta K. Okumura T. Okusawa W. Oryszczak S. M. Oser T. Ovsyannikova R. A. Owen Y. Oyama V. Palladino J. L. Palomino V. Paolone D. Payne J. D. Perkin Y. Petrov L. Pickard L. Pickering E. S. Pinzon Guerra C. Pistillo B. Popov M. Posiadala-Zezula J. -M. Poutissou R. Poutissou P. Przewlocki B. Quilain 4 E. Radicioni P. N. Ratoff M. Ravonel M. A. M. Rayner A. Redij E. Reinherz-Aronis C. Riccio P. Rojas E. Rondio S. Roth A. Rubbia A. Rychter R. Sacco K. Sakashita F. Sánchez F. Sato E. Scantamburlo K. Scholberg S. Schoppmann J. D. Schwehr M. Scott Y. Seiya T. Sekiguchi H. Sekiya D. Sgalaberna R. Shah A. Shaikhiev F. Shaker D. Shaw M. Shiozawa T. Shirahige S. Short M. Smy J. T. Sobczyk M. Sorel L. Southwell P. Stamoulis J. Steinmann T. Stewart Y. Suda S. Suvorov A. Suzuki K. Suzuki S. Y. Suzuki Y. Suzuki R. Tacik M. Tada S. Takahashi A. Takeda Y. Takeuchi H. K. Tanaka H. A. Tanaka D. Terhorst R. Terri L. F. Thompson S. Tobayama W. Toki T. Tomura C. Touramanis T. Tsukamoto M. Tzanov Y. Uchida A. Vacheret M. Vagins Z. Vallari G. Vasseur T. Wachala K. Wakamatsu C. W. Walter D. Wark W. Warzycha M. O. Wascko A. Weber R. Wendell R. J. Wilkes M. J. Wilking C. Wilkinson J. R. Wilson R. J. Wilson Y. Yamada K. Yamamoto M. Yamamoto C. Yanagisawa T. Yano S. Yen N. Yershov M. Yokoyama J. Yoo K. Yoshida T. Yuan M. Yu A. Zalewska J. Zalipska L. Zambelli K. Zaremba M. Ziembicki E. D. Zimmerman M. Zito 3 J. Żmuda
Abstract : We report a measurement of the $\nu_{\mu}$-nucleus inclusive charged current cross section (=$\sigma^{cc}$) on iron using data from exposed to the J-PARC neutrino beam. The detector consists of 14 modules in total, which are spread over a range of off-axis angles from 0$^\circ$ to 1.1$^\circ$. The variation in the neutrino energy spectrum as a function of the off-axis angle, combined with event topology information, is used to calculate this cross section as a function of neutrino energy. The cross section is measured to be $\sigma^{cc}(1.1\text{ GeV}) = 1.10 \pm 0.15$ $(10^{-38}\text{cm}^2/\text{nucleon})$, $\sigma^{cc}(2.0\text{ GeV}) = 2.07 \pm 0.27$ $(10^{-38}\text{cm}^2/\text{nucleon})$, and $\sigma^{cc}(3.3\text{ GeV}) = 2.29 \pm 0.45$ $(10^{-38}\text{cm}^2/\text{nucleon})$, at energies of 1.1, 2.0, and 3.3 GeV, respectively. These results are consistent with the cross section calculated by the neutrino interaction generators currently used by T2K. More importantly, the method described here opens up a new way to determine the energy dependence of neutrino-nucleus cross sections.
Type de document :
Article dans une revue
Physical Review D, American Physical Society, 2016, 93, pp.072002 〈10.1103/PhysRevD.93.072002〉
Liste complète des métadonnées

http://hal.in2p3.fr/in2p3-01204505
Contributeur : Sylvie Flores <>
Soumis le : jeudi 24 septembre 2015 - 07:45:03
Dernière modification le : jeudi 10 mai 2018 - 01:59:58

Lien texte intégral

Identifiants

Citation

K. Abe, C. Andreopoulos, M. Antonova, S. Aoki, A. Ariga, et al.. Measurement of the muon neutrino inclusive charged-current cross section in the energy range of 1-3 GeV with the T2K INGRID detector. Physical Review D, American Physical Society, 2016, 93, pp.072002 〈10.1103/PhysRevD.93.072002〉. 〈in2p3-01204505〉

Partager

Métriques

Consultations de la notice

252