Measurement of the neutrino component of an antineutrino beam observed by a nonmagnetized detector

被引:29
作者
Aguilar-Arevalo, A. A. [12 ]
Anderson, C. E. [15 ]
Brice, S. J. [6 ]
Brown, B. C. [6 ]
Bugel, L. [11 ]
Conrad, J. M. [11 ]
Dharmapalan, R. [1 ]
Djurcic, Z. [2 ]
Fleming, B. T. [15 ]
Ford, R. [6 ]
Garcia, F. G. [6 ]
Garvey, G. T. [9 ]
Grange, J. [7 ]
Green, J. A. [8 ,9 ]
Imlay, R. [10 ]
Johnson, R. A. [3 ]
Karagiorgi, G. [11 ]
Katori, T. [8 ,11 ]
Kobilarcik, T. [6 ]
Linden, S. K. [15 ]
Louis, W. C. [9 ]
Mahn, K. B. M. [5 ]
Marsh, W. [6 ]
Mauger, C. [9 ]
Metcalf, W. [10 ]
Mills, G. B. [9 ]
Mirabal, J. [9 ]
Moore, C. D. [6 ]
Mousseau, J. [7 ]
Nelson, R. H. [4 ]
Nguyen, V. [11 ]
Nienaber, P. [14 ]
Nowak, J. A. [10 ]
Osmanov, B. [7 ]
Patch, A. [9 ,11 ]
Pavlovic, Z. [9 ]
Perevalov, D. [1 ]
Polly, C. C. [6 ]
Ray, H. [7 ]
Roe, B. P. [13 ]
Russell, A. D. [6 ]
Shaevitz, M. H. [5 ]
Sorel, M. [5 ]
Spitz, J. [15 ]
Stancu, I. [1 ]
Stefanski, R. J. [6 ]
Tayloe, R. [8 ]
Tzanov, M. [4 ]
Van de Water, R. G. [9 ]
Wascko, M. O. [10 ]
机构
[1] Univ Alabama, Tuscaloosa, AL 35487 USA
[2] Argonne Natl Lab, Argonne, IL 60439 USA
[3] Univ Cincinnati, Cincinnati, OH 45221 USA
[4] Univ Colorado, Boulder, CO 80309 USA
[5] Columbia Univ, New York, NY 10027 USA
[6] Fermilab Natl Accelerator Lab, Batavia, IL 60510 USA
[7] Univ Florida, Gainesville, FL 32611 USA
[8] Indiana Univ, Bloomington, IN 47405 USA
[9] Los Alamos Natl Lab, Los Alamos, NM 87545 USA
[10] Louisiana State Univ, Baton Rouge, LA 70803 USA
[11] MIT, Cambridge, MA 02139 USA
[12] Univ Nacl Autonoma Mexico, Inst Ciencias Nucl, Mexico City 04510, DF, Mexico
[13] Univ Michigan, Ann Arbor, MI 48109 USA
[14] St Marys Univ Minnesota, Winona, MN 55987 USA
[15] Yale Univ, New Haven, CT 06520 USA
来源
PHYSICAL REVIEW D | 2011年 / 84卷 / 07期
关键词
PRODUCTION CROSS-SECTION; PION ABSORPTION; POSITIVE PIONS; SCATTERING; SIMULATION;
D O I
10.1103/PhysRevD.84.072005
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
Two methods are employed to measure the neutrino flux of the antineutrino-mode beam observed by the MiniBooNE detector. The first method compares data to simulated event rates in a high-purity nu(mu)-induced charged-current single pi(+) (CC1 pi(+)) sample while the second exploits the difference between the angular distributions of muons created in nu(mu) and nu(mu) charged-current quasielastic (CCQE) interactions. The results from both analyses indicate the prediction of the neutrino flux component of the predominately antineutrino beam is overestimated-the CC1 pi(+) analysis indicates the predicted nu(mu) flux should be scaled by 0: 76 +/- 0: 11, while the CCQE angular fit yields 0: 65 +/- 0: 23. The energy spectrum of the flux prediction is checked by repeating the analyses in bins of reconstructed neutrino energy, and the results show that the spectral shape is well-modeled. These analyses are a demonstration of techniques for measuring the neutrino contamination of antineutrino beams observed by future nonmagnetized detectors.
引用
收藏
页数:14
相关论文
共 58 条
  • [1] GEANT4-a simulation toolkit
    Agostinelli, S
    Allison, J
    Amako, K
    Apostolakis, J
    Araujo, H
    Arce, P
    Asai, M
    Axen, D
    Banerjee, S
    Barrand, G
    Behner, F
    Bellagamba, L
    Boudreau, J
    Broglia, L
    Brunengo, A
    Burkhardt, H
    Chauvie, S
    Chuma, J
    Chytracek, R
    Cooperman, G
    Cosmo, G
    Degtyarenko, P
    Dell'Acqua, A
    Depaola, G
    Dietrich, D
    Enami, R
    Feliciello, A
    Ferguson, C
    Fesefeldt, H
    Folger, G
    Foppiano, F
    Forti, A
    Garelli, S
    Giani, S
    Giannitrapani, R
    Gibin, D
    Cadenas, JJG
    González, I
    Abril, GG
    Greeniaus, G
    Greiner, W
    Grichine, V
    Grossheim, A
    Guatelli, S
    Gumplinger, P
    Hamatsu, R
    Hashimoto, K
    Hasui, H
    Heikkinen, A
    Howard, A
    [J]. NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2003, 506 (03) : 250 - 303
  • [2] First observation of coherent π0 production in neutrino-nucleus interactions with Eν < 2 GeV
    Aguilar-Arevalo, A. A.
    Anderson, C. E.
    Bazarko, A. O.
    Brice, S. J.
    Brown, B. C.
    Bugel, L.
    Cao, J.
    Coney, L.
    Conrad, J. M.
    Cox, D. C.
    Curioni, A.
    Djurcic, Z.
    Finley, D. A.
    Fleming, B. T.
    Ford, R.
    Garcia, F. G.
    Garvey, G. T.
    Green, C.
    Green, J. A.
    Hart, T. L.
    Hawker, E.
    Imlay, R.
    Johnson, R. A.
    Karagiori, G.
    Kasper, P.
    Katorri, T.
    Kobilarcik, I.
    Kourbanis, I.
    Koutsoliotas, S.
    Laird, E. M.
    Linden, S. K.
    Link, J. M.
    Liu, Y.
    Liu, Y.
    Louis, W. C.
    Mahn, K. B. M.
    Marsh, W.
    Martin, P. S.
    McGregor, G.
    Metcalf, W.
    Meyers, P. D.
    Mills, F.
    Mills, G. B.
    Monroe, J.
    Moore, C. D.
    Nelson, R. H.
    Nguyen, V.
    Nienaber, P.
    Nowak, J. A.
    Ouedraogo, S.
    [J]. PHYSICS LETTERS B, 2008, 664 (1-2) : 41 - 46
  • [3] Measurement of muon neutrino quasielastic scattering on carbon
    Aguilar-Arevalo, A. A.
    Bazarko, A. O.
    Brice, S. J.
    Brown, B. C.
    Bugel, L.
    Cao, J.
    Coney, L.
    Conrad, J. M.
    Cox, D. C.
    Curioni, A.
    Djurcic, Z.
    Finley, D. A.
    Fleming, B. T.
    Ford, R.
    Garcia, F. G.
    Garvey, G. T.
    Green, C.
    Green, J. A.
    Hart, T. L.
    Hawker, E.
    Imlay, R.
    Johnson, R. A.
    Kasper, P.
    Katori, T.
    Kobilarcik, T.
    Kourbanis, I.
    Koutsoliotas, S.
    Laird, E. M.
    Link, J. M.
    Liu, Y.
    Liu, Y.
    Louis, W. C.
    Mahn, K. B. M.
    Marsh, W.
    Martin, P. S.
    McGregor, G.
    Metcalf, W.
    Meyers, P. D.
    Mills, F.
    Mills, G. B.
    Monroe, J.
    Moore, C. D.
    Nelson, R. H.
    Nienaber, P.
    Ouedraogo, S.
    Patterson, R. B.
    Perevalov, D.
    Polly, C. C.
    Prebys, E.
    Raaf, J. L.
    [J]. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2008, 100 (03)
  • [4] Search for electron neutrino appearance at the Δm2∼1 eV2 scale
    Aguilar-Arevalo, A. A.
    Bazarko, A. O.
    Brice, S. J.
    Brown, B. C.
    Bugel, L.
    Cao, J.
    Coney, L.
    Conrad, J. M.
    Cox, D. C.
    Curioni, A.
    Djurcic, Z.
    Finley, D. A.
    Fleming, B. T.
    Ford, R.
    Garcia, F. G.
    Garvey, G. T.
    Green, C.
    Green, J. A.
    Hart, T. L.
    Hawker, E.
    Imlay, R.
    Johnson, R. A.
    Kasper, P.
    Katori, T.
    Kobilarcik, T.
    Kourbanis, I.
    Koutsoliotas, S.
    Laird, E. M.
    Link, J. M.
    Liu, Y.
    Liu, Y.
    Louis, W. C.
    Mahn, K. B. M.
    Marsh, W.
    Martin, P. S.
    McGregor, G.
    Metcalf, W.
    Meyers, P. D.
    Mills, F.
    Mills, G. B.
    Monroe, J.
    Moore, C. D.
    Nelson, R. H.
    Nienaber, P.
    Ouedraogo, S.
    Patterson, R. B.
    Perevalov, D.
    Polly, C. C.
    Prebys, E.
    Raaf, J. L.
    [J]. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2007, 98 (23)
  • [5] Search for Electron Antineutrino Appearance at the Δm2 ∼ 1 eV2 Scale
    Aguilar-Arevalo, A. A.
    Anderson, C. E.
    Brice, S. J.
    Brown, B. C.
    Bugel, L.
    Conrad, J. M.
    Djurcic, Z.
    Fleming, B. T.
    Ford, R.
    Garcia, F. G.
    Garvey, G. T.
    Gonzales, J.
    Grange, J.
    Green, C.
    Green, J. A.
    Imlay, R.
    Johnson, R. A.
    Karagiorgi, G.
    Katori, T.
    Kobilarcik, T.
    Linden, S. K.
    Louis, W. C.
    Mahn, K. B. M.
    Marsh, W.
    Mauger, C.
    McGary, V. T.
    Metcalf, W.
    Mills, G. B.
    Moore, C. D.
    Mousseau, J.
    Nelson, R. H.
    Nienaber, P.
    Nowak, J. A.
    Osmanov, B.
    Pavlovic, Z.
    Perevalov, D.
    Polly, C. C.
    Ray, H.
    Roe, B. P.
    Russell, A. D.
    Shaevitz, M. H.
    Sorel, M.
    Spitz, J.
    Stancu, I.
    Stefanski, R. J.
    Tayloe, R.
    Tzanov, M.
    Van de Water, R. G.
    Wascko, M. O.
    White, D. H.
    [J]. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2009, 103 (11)
  • [6] Measurement of neutrino-induced charged-current charged pion production cross sections on mineral oil at Eν ∼ 1 GeV
    Aguilar-Arevalo, A. A.
    Anderson, C. E.
    Bazarko, A. O.
    Brice, S. J.
    Brown, B. C.
    Bugel, L.
    Cao, J.
    Coney, L.
    Conrad, J. M.
    Cox, D. C.
    Curioni, A.
    Dharmapalan, R.
    Djurcic, Z.
    Finley, D. A.
    Fleming, B. T.
    Ford, R.
    Garcia, F. G.
    Garvey, G. T.
    Grange, J.
    Green, C.
    Green, J. A.
    Hart, T. L.
    Hawker, E.
    Imlay, R.
    Johnson, R. A.
    Karagiorgi, G.
    Kasper, P.
    Katori, T.
    Kobilarcik, T.
    Kourbanis, I.
    Koutsoliotas, S.
    Laird, E. M.
    Linden, S. K.
    Link, J. M.
    Liu, Y.
    Liu, Y.
    Louis, W. C.
    Mahn, K. B. M.
    Marsh, W.
    Mauger, C.
    McGary, V. T.
    McGregor, G.
    Metcalf, W.
    Meyers, P. D.
    Mills, F.
    Mills, G. B.
    Monroe, J.
    Moore, C. D.
    Mousseau, J.
    Nelson, R. H.
    [J]. PHYSICAL REVIEW D, 2011, 83 (05):
  • [7] Measurement of the neutrino neutral-current elastic differential cross section on mineral oil at Eν ∼ 1 GeV
    Aguilar-Arevalo, A. A.
    Anderson, C. E.
    Bazarko, A. O.
    Brice, S. J.
    Brown, B. C.
    Bugel, L.
    Cao, J.
    Coney, L.
    Conrad, J. M.
    Cox, D. C.
    Curioni, A.
    Dharmapalan, R.
    Djurcic, Z.
    Finley, D. A.
    Fleming, B. T.
    Ford, R.
    Garcia, F. G.
    Garvey, G. T.
    Grange, J.
    Green, C.
    Green, J. A.
    Hart, T. L.
    Hawker, E.
    Imlay, R.
    Johnson, R. A.
    Karagiorgi, G.
    Kasper, P.
    Katori, T.
    Kobilarcik, T.
    Kourbanis, I.
    Koutsoliotas, S.
    Laird, E. M.
    Linden, S. K.
    Link, J. M.
    Liu, Y.
    Liu, Y.
    Louis, W. C.
    Mahn, K. B. M.
    Marsh, W.
    Mauger, C.
    McGary, V. T.
    McGregor, G.
    Metcalf, W.
    Meyers, P. D.
    Mills, F.
    Mills, G. B.
    Monroe, J.
    Moore, C. D.
    Mousseau, J.
    Nelson, R. H.
    [J]. PHYSICAL REVIEW D, 2010, 82 (09):
  • [8] Event Excess in the MiniBooNE Search for (ν)over-barμ → (ν)over-bare Oscillations
    Aguilar-Arevalo, A. A.
    Anderson, C. E.
    Brice, S. J.
    Brown, B. C.
    Bugel, L.
    Conrad, J. M.
    Dharmapalan, R.
    Djurcic, Z.
    Fleming, B. T.
    Ford, R.
    Garcia, F. G.
    Garvey, G. T.
    Mirabal, J.
    Grange, J.
    Green, J. A.
    Imlay, R.
    Johnson, R. A.
    Karagiorgi, G.
    Katori, T.
    Kobilarcik, T.
    Linden, S. K.
    Louis, W. C.
    Mahn, K. B. M.
    Marsh, W.
    Mauger, C.
    Metcalf, W.
    Mills, G. B.
    Moore, C. D.
    Mousseau, J.
    Nelson, R. H.
    Nguyen, V.
    Nienaber, P.
    Nowak, J. A.
    Osmanov, B.
    Pavlovic, Z.
    Perevalov, D.
    Polly, C. C.
    Ray, H.
    Roe, B. P.
    Russell, A. D.
    Schirato, R.
    Shaevitz, M. H.
    Sorel, M.
    Spitz, J.
    Stancu, I.
    Stefanski, R. J.
    Tayloe, R.
    Tzanov, M.
    Van de Water, R. G.
    Wascko, M. O.
    [J]. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2010, 105 (18)
  • [9] Measurement of vμ and (v)over-barμ induced neutral current single π0 production cross sections on mineral oil at Ev ∼ O (1 GeV)
    Aguilar-Arevalo, A. A.
    Anderson, C. E.
    Bazarko, A. O.
    Brice, S. J.
    Brown, B. C.
    Bugel, L.
    Cao, J.
    Coney, L.
    Conrad, J. M.
    Cox, D. C.
    Curioni, A.
    Djurcic, Z.
    Finley, D. A.
    Fleming, B. T.
    Ford, R.
    Garcia, F. G.
    Garvey, G. T.
    Gonzales, J.
    Grange, J.
    Green, C.
    Green, J. A.
    Hart, T. L.
    Hawker, E.
    Imlay, R.
    Johnson, R. A.
    Karagiorgi, G.
    Kasper, P.
    Katori, T.
    Kobilarcik, T.
    Kourbanis, I.
    Koutsoliotas, S.
    Laird, E. M.
    Linden, S. K.
    Link, J. M.
    Liu, Y.
    Liu, Y.
    Louis, W. C.
    Mahn, K. B. M.
    Marsh, W.
    Mauger, C.
    McGary, V. T.
    McGregor, G.
    Metcalf, W.
    Meyers, P. D.
    Mills, F.
    Mills, G. B.
    Monroe, J.
    Moore, C. D.
    Mousseau, J.
    Nelson, R. H.
    [J]. PHYSICAL REVIEW D, 2010, 81 (01):
  • [10] Measurement of the Ratio of the νμ Charged-Current Single-Pion Production to Quasielastic Scattering with a 0.8 GeV Neutrino Beam on Mineral Oil
    Aguilar-Arevalo, A. A.
    Anderson, C. E.
    Bazarko, A. O.
    Brice, S. J.
    Brown, B. C.
    Bugel, L.
    Cao, J.
    Coney, L.
    Conrad, J. M.
    Cox, D. C.
    Curioni, A.
    Djurcic, Z.
    Finley, D. A.
    Fleming, B. T.
    Ford, R.
    Garcia, F. G.
    Garvey, G. T.
    Green, C.
    Green, J. A.
    Hart, T. L.
    Hawker, E.
    Imlay, R.
    Johnson, R. A.
    Karagiorgi, G.
    Kasper, P.
    Katori, T.
    Kobilarcik, T.
    Kourbanis, I.
    Koutsoliotas, S.
    Laird, E. M.
    Linden, S. K.
    Link, J. M.
    Liu, Y.
    Liu, Y.
    Louis, W. C.
    Mahn, K. B. M.
    Marsh, W.
    McGary, V. T.
    McGregor, G.
    Metcalf, W.
    Meyers, P. D.
    Mills, F.
    Mills, G. B.
    Monroe, J.
    Moore, C. D.
    Nelson, R. H.
    Nienaber, P.
    Nowak, J. A.
    Osmanov, B.
    Ouedraogo, S.
    [J]. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2009, 103 (08)