Study of neutrino interactions with the electronic detectors of the OPERA experiment

被引：48

作者：

Agafonova, N. ^{[1
]}

Aleksandrov, A. ^{[2
]}

Altinok, O. ^{[3
]}

Anokhina, A. ^{[4
]}

Aoki, S. ^{[5
]}

Ariga, A. ^{[6
]}

Ariga, T. ^{[6
]}

Autiero, D. ^{[7
]}

Badertscher, A. ^{[8
,9
]}

Bagulya, A. ^{[9
]}

Bendhahbi, A. ^{[10
]}

Bertolin, A. ^{[11
]}

Bozza, C. ^{[12
,13
]}

Brugiere, T. ^{[7
]}

Brugnera, R. ^{[11
,14
]}

Brunet, F. ^{[15
]}

Brunetti, G. ^{[7
,16
,17
]}

Buontempo, S. ^{[2
]}

Cazes, A. ^{[7
]}

Chaussard, L. ^{[7
]}

Chernyavskiy, M. ^{[9
]}

Chiarella, V. ^{[18
]}

Chukanov, A. ^{[19
]}

D'Ambrosio, N. ^{[20
]}

Dal Corso, F. ^{[11
]}

De Lellis, G. ^{[2
,21
]}

del Amo Sanchez, P. ^{[15
]}

Declais, Y. ^{[7
]}

De Serio, M. ^{[22
]}

Di Capua, F. ^{[2
]}

Di Crescenzo, A. ^{[2
,21
]}

Di Ferdinando, D. ^{[17
]}

Di Marco, N. ^{[23
,24
]}

Dmitrievski, S. ^{[19
]}

Dracos, M. ^{[25
]}

Duchesneau, D. ^{[15
]}

Dusini, S. ^{[11
]}

Dzhatdoev, T. ^{[4
]}

Ebert, J. ^{[26
]}

Egorov, O. ^{[27
]}

Enikeev, R. ^{[1
]}

Ereditato, A. ^{[6
]}

Esposito, L. S. ^{[8
]}

Favier, J. ^{[15
]}

Ferber, T. ^{[26
]}

Fini, R. A. ^{[22
]}

Frekers, D. ^{[28
]}

Fukuda, T. ^{[29
]}

Garfagnini, A. ^{[11
,14
]}

Giacomelli, G. ^{[16
,17
]}

机构：

[1] Russian Acad Sci, Inst Nucl Res, Moscow 117312, Russia

[2] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Napoli, I-80125 Naples, Italy

[3] Middle E Tech Univ, TR-06531 Ankara, Turkey

[4] Moscow MV Lomonosov State Univ, SINP MSU, RUS-119992 Moscow, Russia

[5] Kobe Univ, Kobe, Hyogo 6578501, Japan

[6] Univ Bern, Lab High Energy Phys LHEP, Albert Einstein Ctr Fundamental Phys, CH-3012 Bern, Switzerland

[7] Univ Lyon 1, IPNL, F-69622 Villeurbanne, France

[8] ETH, Inst Particle Phys, CH-8093 Zurich, Switzerland

[9] Russian Acad Sci, Lebedev Phys Inst, Moscow 117924, Russia

[10] UPNHE, Tunis, Tunisia

[11] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Padova, I-35131 Padua, Italy

[12] Univ Salerno, Dipartimento Fis, I-84084 Salerno, Italy

[13] Ist Nazl Fis Nucl, I-84084 Salerno, Italy

[14] Univ Padua, Dipartimento Fis, I-35131 Padua, Italy

[15] Univ Savoie, CNRS, LAPP, IN2P3, F-74941 Annecy Le Vieux, France

[16] Univ Bologna, Dipartmento Fis, I-40127 Bologna, Italy

[17] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Bologna, I-40127 Bologna, Italy

[18] Ist Nazl Fis Nucl, Lab Nazl Frascati, I-00044 Rome, Italy

[19] JINR Joint Inst Nucl Res, RUS-141980 Dubna, Russia

[20] Ist Nazl Fis Nucl, Lab Nazionali Gran Sasso, I-67010 Laquila, Italy

[21] Univ Naples Federico 2, Dipartimento Sci Fis, I-80125 Naples, Italy

[22] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Bari, I-70126 Bari, Italy

[23] Univ Aquila, Dipartimento Fis, I-67100 Laquila, Italy

[24] Ist Nazl Fis Nucl, I-67100 Laquila, Italy

[25] Univ Strasbourg, IPHC, CNRS, IN2P3, F-67037 Strasbourg, France

[26] Univ Hamburg, D-227610 Hamburg, Germany

[27] RUS, ITEP, Moscow 117259, Russia

[28] Univ Munster, D-48149 Munster, Germany

[29] Nagoya Univ, Nagoya, Aichi 4648602, Japan

[30] Technion Israel Inst Technol, Dept Phys, IL-32000 Haifa, Israel

[31] Univ Urbino, I-61029 Urbino, Italy

[32] Toho Univ, Chiba 2748510, Japan

[33] IRB Rudjer Boskov Inst, HR-10002 Zagreb, Croatia

[34] Gyeongsang Natl Univ, Jinju 660300, South Korea

[35] Aichi Univ Educ, Kariya, Aichi 4488542, Japan

[36] Univ Roma La Sapienza, Dipartimento Fis, I-00185 Rome, Italy

[37] Univ Bari, Dipartmento Fis, I-70126 Bari, Italy

[38] Utsunomiya Univ, Utsunomiya, Tochigi 3218505, Japan

[39] Univ Rostock, Fachbereich Phys, D-18051 Rostock, Germany

[40] Univ Libre Bruxelles, IIHE, B-1050 Brussels, Belgium

来源：

NEW JOURNAL OF PHYSICS | 2011年 / 13卷

关键词：

TRACK; EVENT; BEAM;

D O I：

10.1088/1367-2630/13/5/053051

中图分类号：

O4 [物理学];

学科分类号：

0702 ;

摘要：

The OPERA experiment is based on a hybrid technology combining electronic detectors (EDs) and nuclear emulsions. OPERA collected muon-neutrino interactions during the 2008 and 2009 physics runs of the CNGS neutrino beam, produced at CERN with an energy range of about 5-35 GeV. A total of 5.3x10(19) protons on target equivalent luminosity have been analysed with the OPERA EDs: scintillator strips target trackers and magnetic muon spectrometers equipped with resistive plate gas chambers and drift tubes, allowing a detailed reconstruction of muon-neutrino interactions. Charged current (CC) and neutral current (NC) interactions are identified, using the measurements in the EDs, and the NC/CC ratio is computed. The momentum distribution and the charge of the muon tracks produced in CC interactions are analysed. Calorimetric measurements of the visible energy are performed for both the CC and NC samples. For CC events, the Bjorken-y distribution and the hadronic shower profile are computed. The results are compared with a detailed Monte Carlo simulation of the response of EDs.

引用

页数：22

共 21 条

[1] First events from the CNGS neutrino beam detected in the OPERA experiment [J].

Acquafredda, R. ;

Agafonova, N. ;

Ambrosio, M. ;

Anokhina, A. ;

Aoki, S. ;

Ariga, A. ;

Arrabito, L. ;

Autiero, D. ;

Badertscher, A. ;

Baussan, E. ;

Bergnoli, A. ;

Bersani Greggio, F. ;

Besnier, M. ;

Beyer, M. ;

Bondil-Blin, S. ;

Borer, K. ;

Boucrot, J. ;

Boyarkin, V. ;

Bozza, C. ;

Brugnera, R. ;

Buontempo, S. ;

Caffari, Y. ;

Campagne, J. E. ;

Carlus, B. ;

Carrara, E. ;

Cazes, A. ;

Chaussard, L. ;

Chernyavsky, M. ;

Chiarella, V. ;

Chon-Sen, N. ;

Chukanov, A. ;

Ciesielski, R. ;

Consiglio, L. ;

Cozzi, M. ;

Dal Corso, F. ;

D'Ambrosio, N. ;

Damet, J. ;

De Lellis, G. ;

Declais, Y. ;

Descombes, T. ;

De Serio, M. ;

Di Capua, F. ;

Di Ferdinando, D. ;

Di Giovanni, A. ;

Di Marco, N. ;

Di Troia, C. ;

Dmitrievski, S. ;

Dracos, M. ;

Duchesneau, D. ;

Dulach, B. .

NEW JOURNAL OF PHYSICS, 2006, 8

[2] The OPERA experiment in the CERN to Gran Sasso neutrino beam [J].

Acquafredda, R. ;

Adam, T. ;

Agafonova, N. ;

Sanchez, P. Alvarez ;

Ambrosio, M. ;

Anokhina, A. ;

Aoki, S. ;

Ariga, A. ;

Ariga, T. ;

Arrabito, L. ;

Aufranc, C. ;

Autiero, D. ;

Badertscher, A. ;

Bagulya, A. ;

Baussan, E. ;

Bergnoli, A. ;

Greggio, F. Bersani ;

Bertolin, A. ;

Besnier, M. ;

Biare, D. ;

Bick, D. ;

Blin, S. ;

Borer, K. ;

Boucrot, J. ;

Boutigny, D. ;

Boyarkin, V. ;

Bozza, C. ;

Brugiere, T. ;

Brugnera, R. ;

Brunetti, G. ;

Buontempo, S. ;

Campagne, J. E. ;

Carlus, B. ;

Carrara, E. ;

Cazes, A. ;

Chaussard, L. ;

Chernyavsky, M. ;

Chiarella, V. ;

Chon-Sen, N. ;

Chukanov, A. ;

Ciesielski, R. ;

Consiglio, L. ;

Cozzi, M. ;

D'Amato, G. ;

Dal Corso, F. ;

D'Ambrosio, N. ;

Damet, J. ;

de La Taille, C. ;

De Lellis, G. ;

Declais, Y. .

JOURNAL OF INSTRUMENTATION, 2009, 4

[3] The OPERA experiment Target Tracker [J].

Adam, T. ;

Baussan, E. ;

Borer, K. ;

Campagne, J-E. ;

Chon-Sen, N. ;

de la Taille, C. ;

Dick, N. ;

Dracos, M. ;

Gaudiot, G. ;

Goeltzenlichter, T. ;

Gornushkin, Y. ;

Grapton, J-N. ;

Guyonnet, J-L. ;

Hess, M. ;

Igersheim, R. ;

Csathy, J. Janicsko ;

Jollet, C. ;

Juget, F. ;

Kocher, H. ;

Krasnoperov, A. ;

Krumstein, Z. ;

Martin-Chassard, G. ;

Moser, U. ;

Nozdrin, A. ;

Olchevski, A. ;

Porokhovoi, S. ;

Raux, L. ;

Sadovski, A. ;

Schuler, J. ;

Schuetz, H-U. ;

Schwab, C. ;

Smolnikov, A. ;

Van Beek, G. ;

Vilain, P. ;

Waelchli, T. ;

Wilquet, G. ;

Wurtz, J. .

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2007, 577 (03) :523-539

[4] Observation of a first vτ candidate event in the OPERA experiment in the CNGS beam [J].

Agafonova, N. ;

Aleksandrov, A. ;

Altinok, O. ;

Ambrosio, M. ;

Anokhina, A. ;

Aoki, S. ;

Ariga, A. ;

Ariga, T. ;

Autiero, D. ;

Badertscher, A. ;

Bagulya, A. ;

Bendhabi, A. ;

Bertolin, A. ;

Besnier, M. ;

Bick, D. ;

Boyarkin, V. ;

Bozza, C. ;

Brugiere, T. ;

Brugnera, R. ;

Brunet, F. ;

Brunetti, G. ;

Buontempo, S. ;

Cazes, A. ;

Chaussard, L. ;

Chernyavsky, M. ;

Chiarella, V. ;

Chon-Sen, N. ;

Chukanov, A. ;

Ciesielski, R. ;

Dal Corso, F. ;

D'Ambrosio, N. ;

Declais, Y. ;

Sanchez, P. del Amo ;

De Lellis, G. ;

De Serio, M. ;

Di Capua, F. ;

Di Crescenzo, A. ;

Di Ferdinando, D. ;

Di Marco, N. ;

Di Giovanni, A. ;

Dmitrievsky, S. ;

Dracos, M. ;

Duchesneau, D. ;

Dusini, S. ;

Dzhatdoev, T. ;

Ebert, J. ;

Egorov, O. ;

Enikeev, R. ;

Ereditato, A. ;

Esposito, L. S. .

PHYSICS LETTERS B, 2010, 691 (03) :138-145

[5] Measurement of the atmospheric muon charge ratio with the OPERA detector [J].

Agafonova, N. ;

Anokhina, A. ;

Aoki, S. ;

Ariga, A. ;

Ariga, T. ;

Autiero, D. ;

Badertscher, A. ;

Bagulya, A. ;

Bertolin, A. ;

Besnier, M. ;

Bick, D. ;

Boyarkin, V. ;

Bozza, C. ;

Brugiere, T. ;

Brugnera, R. ;

Brunetti, G. ;

Buontempo, S. ;

Cazes, A. ;

Chaussard, L. ;

Chernyavsky, M. ;

Chiarella, V. ;

Chon-Sen, N. ;

Chukanov, A. ;

Cozzi, M. ;

D'Amato, G. ;

Dal Corso, F. ;

D'Ambrosio, N. ;

De Lellis, G. ;

Declais, Y. ;

De Serio, M. ;

Di Capua, F. ;

Di Ferdinando, D. ;

Di Giovanni, A. ;

Di Marco, N. ;

Dmitrievski, S. ;

Dracos, M. ;

Duchesneau, D. ;

Dusini, S. ;

Ebert, J. ;

Egorov, O. ;

Enikeev, R. ;

Ereditato, A. ;

Esposito, L. S. ;

Favier, J. ;

Felici, G. ;

Ferber, T. ;

Fini, R. ;

Frekers, D. ;

Fukuda, T. ;

Fukushima, C. .

EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C, 2010, 67 (1-2) :25-37

[6] Science and technology of Borexino: a real-time detector for low energy solar neutrinos [J].

Alimonti, G ;

Arpesella, C ;

Back, H ;

Balata, M ;

Beau, T ;

Bellini, G ;

Benziger, J ;

Bonetti, S ;

Brigatti, A ;

Caccianiga, B ;

Cadonati, L ;

Calaprice, F ;

Cecchet, G ;

Chen, M ;

DeBari, A ;

DeHaas, E ;

de Kerret, H ;

Donghi, O ;

Deutsch, M ;

Elisei, F ;

Etenko, A ;

von Feilitzsch, F ;

Fernholz, R ;

Ford, R ;

Freudiger, B ;

Garagiola, A ;

Galbiati, C ;

Gatti, F ;

Gazzana, S ;

Giammarchi, M ;

Giugni, D ;

Golubchikov, A ;

Goretti, A ;

Grieb, C ;

Hagner, C ;

Hagner, T ;

Hampel, W ;

Harding, E ;

Hartmann, F ;

von Hentig, R ;

Hess, H ;

Heusser, G ;

Ianni, A ;

Inzani, P ;

Kidner, S ;

Kiko, J ;

Kirsten, T ;

Korga, G ;

Korschinek, G ;

Kryn, D .

ASTROPARTICLE PHYSICS, 2002, 16 (03) :205-234

[7] The NOMAD experiment at the CERN SPS [J].

Altegoer, J ;

Anfreville, M ;

Angelini, C ;

Astier, P ;

Authier, M ;

Autiero, D ;

Baldisseri, A ;

Baldo-Ceolin, M ;

Ballocchi, G ;

Banner, M ;

Basa, S ;

Bassompierre, G ;

Benslama, K ;

Bird, I ;

Blumenfeld, B ;

Bobisut, F ;

Bouchez, J ;

Bunyatov, S ;

Boyd, S ;

Bueno, A ;

Camilleri, L ;

Cardini, A ;

Castera, A ;

Cattaneo, PW ;

Cavasinni, V ;

Cavestro, V ;

Cloue, O ;

Conforto, G ;

Conta, C ;

Cousins, R ;

De Santo, A ;

Del Prete, T ;

Di Lella, L ;

Dignan, T ;

Silva, EDE ;

Donnelly, LJ ;

Dumarchez, J ;

Dumps, L ;

Engster, C ;

Fazio, T ;

Feldman, GJ ;

Ferrari, R ;

Ferrere, D ;

Flaminio, V ;

Fraternali, M ;

Fumagalli, G ;

Gaillard, JM ;

Galumian, P ;

Gangler, E ;

Geiser, A .

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 1998, 404 (01) :96-128

[8] Emulsion sheet doublets as interface trackers for the OPERA experiment [J].

Anokhina, A. ;

Aoki, S. ;

Ariga, A. ;

Arrabito, L. ;

Autiero, D. ;

Badertscher, A. ;

Bay, F. ;

Greggio, F. Bersani ;

Bertolin, A. ;

Besnier, M. ;

Bick, D. ;

Bozza, C. ;

Brugiere, T. ;

Brugnera, R. ;

Brunetti, G. ;

Buontempo, S. ;

Carrara, E. ;

Cazes, A. ;

Chaussard, L. ;

Chernyavsky, M. ;

Chiarella, V. ;

Chon-Sen, N. ;

Chukanov, A. ;

Consiglio, L. ;

Cozzi, M. ;

Cuha, V. ;

Dal Corso, F. ;

D'Amato, G. ;

D'Ambrosio, N. ;

De Lellis, G. ;

Declais, Y. ;

De Serio, M. ;

Di Capua, F. ;

Di Ferdinando, D. ;

Di Giovanni, A. ;

Di Marco, N. ;

Di Troia, C. ;

Dmitrievski, S. ;

Dominjon, A. ;

Dracos, M. ;

Duchesneau, D. ;

Dusini, S. ;

Ebert, J. ;

Egorov, O. ;

Enikeev, R. ;

Ereditato, A. ;

Esposito, L. S. ;

Favier, J. ;

Felici, G. ;

Ferber, T. .

JOURNAL OF INSTRUMENTATION, 2008, 3

[9] The OPERA event generator and the data tuning of nuclear re-interactions [J].

Autiero, D .

NUCLEAR PHYSICS B-PROCEEDINGS SUPPLEMENTS, 2005, 139 :253-259

[10]

BALL AE, 2000, SLNOTE2000063 EA CER

← 1 2 3 →