First Measurement of the Muon Neutrino Charged Current Single Pion Production Cross Section on Water with the T2K Near Detector

K. Abe C. Andreopoulos M. Antonova S. Aoki A. Ariga S. Assylbekov D. Autiero 1 S. Ban M. Barbi G. J. Barker G. Barr P. Bartet-Friburg 2 M. Batkiewicz F. Bay V. Berardi S. Berkman S. Bhadra S. Bienstock A. Blondel S. Bolognesi 3 S. Bordoni S. B. Boyd D. Brailsford A. Bravar C. Bronner M. Buizza Avanzini 4 R. G. Calland T. Campbell 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 D. Coplowe L. Cremonesi A. Dabrowska G. De Rosa T. Dealtry P. F. Denner S. R. Dennis C. Densham D. Dewhurst F. Di Lodovico S. Di Luise S. Dolan O. Drapier 4 K. E. 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. G. Giffin C. Giganti 2 K. Gilje F. Gizzarelli 3 M. Gonin 4 N. Grant D. R. Hadley L. Haegel M. D. Haigh P. Hamilton D. Hansen J. Harada 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 M. Hogan J. Holeczek S. Horikawa F. Hosomi K. Huang A. K. Ichikawa K. Ieki M. Ikeda J. Imber 4 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 A. Knight A. Knox 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 P. Lasorak M. Laveder M. Lawe M. Lazos T. Lindner Z. J. Liptak R. P. Litchfield X. Li A. Longhin J. P. Lopez T. Lou 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 C. Metelko 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 P. Novella 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 N. D. Patel M. Pavin 2 D. Payne J. D. Perkin Y. Petrov L. Pickard L. Pickering E. S. Pinzon Guerra C. Pistillo B. Popov 2 M. Posiadala-Zezula J. -M. Poutissou R. Poutissou P. Przewlocki B. Quilain T. Radermacher 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. 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 H. Sobel M. Sorel L. Southwell P. Stamoulis J. Steinmann T. Stewart P. Stowell 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 T. Thakore 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 3 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. . Zmuda
Abstract : The T2K off-axis near detector, ND280, is used to make the first differential cross section measurements of muon neutrino charged current single positive pion production on a water target at energies ${\sim}0.8$~GeV. The differential measurements are presented as a function of muon and pion kinematics, in the restricted phase-space defined by $p_{\pi^+}>200$MeV/c, $p_{\mu^-}>200$MeV/c, $\cos \theta_{\pi^+}>0.3$ and $\cos \theta_{\mu^-}>0.3$. The total flux integrated $\nu_\mu$ charged current single positive pion production cross section on water in the restricted phase-space is measured to be $\langle\sigma\rangle_\phi=4.25\pm0.48~(\mathrm{stat})\pm1.56~(\mathrm{syst})\times10^{-40}~\mathrm{cm}^{2}/\mathrm{nucleon}$. The total cross section is consistent with the NEUT prediction ($5.03\times10^{-40}~\mathrm{cm}^{2}/\mathrm{nucleon}$) and 2$\sigma$ lower than the GENIE prediction ($7.68\times10^{-40}~\mathrm{cm}^{2}/\mathrm{nucleon}$). The differential cross sections are in good agreement with the NEUT generator. The GENIE simulation reproduces well the shapes of the distributions, but over-estimates the overall cross section normalization.
Type de document :
Article dans une revue
Physical Review D, American Physical Society, 2017, 95, pp.012010 〈10.1103/PhysRevD.95.012010〉
Liste complète des métadonnées

http://hal.in2p3.fr/in2p3-01321555
Contributeur : Sylvie Flores <>
Soumis le : jeudi 26 mai 2016 - 07:42:48
Dernière modification le : jeudi 12 avril 2018 - 01:50:13

Lien texte intégral

Identifiants

Citation

K. Abe, C. Andreopoulos, M. Antonova, S. Aoki, A. Ariga, et al.. First Measurement of the Muon Neutrino Charged Current Single Pion Production Cross Section on Water with the T2K Near Detector. Physical Review D, American Physical Society, 2017, 95, pp.012010 〈10.1103/PhysRevD.95.012010〉. 〈in2p3-01321555〉

Partager

Métriques

Consultations de la notice

215