1. Measurement of $\bar{\nu}_{\mu}$ and $\nu_{\mu}$ charged current inclusive cross sections and their ratio with the T2K off-axis near detector
- Author
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Abe, K., Amey, J., Andreopoulos, C., Antonova, M., Aoki, S., Ariga, A., Ashida, Y., Ban, S., Barbi, M., Barker, G. J., Barr, G., Barry, C., Batkiewicz, M., Berardi, V., Berkman, S., Bhadra, S., Bienstock, S., Blondel, A., Bolognesi, S., Bordoni, S., Boyd, S. B., Brailsford, D., Bravar, A., Bronner, C., Avanzini, M. Buizza, Calland, R. G., Campbell, T., Cao, S., Cartwright, S. L., Catanesi, M. G., Cervera, A., Chappell, A., Checchia, C., Cherdack, D., Chikuma, N., Christodoulou, G., Coleman, J., Collazuol, G., Coplowe, D., Cudd, A., Dabrowska, A., De Rosa, G., Dealtry, T., Denner, P. F., Dennis, S. R., Densham, C., Di Lodovico, F., Dolan, S., Drapier, O., Duffy, K. E., Dumarchez, J., Dunne, P., Emery-Schrenk, S., Ereditato, A., Feusels, T., Finch, A. J., Fiorentini, G. A., Friend, M., Fujii, Y., Fukuda, D., Fukuda, Y., Garcia, A., Giganti, C., Gizzarelli, F., Golan, T., Gonin, M., Hadley, D. R., Haegel, L., Haigh, J. T., Hansen, D., Harada, J., Hartz, M., Hasegawa, T., Hastings, N. 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A., Reinherz-Aronis, E., Riccio, C., Rondio, E., Rossi, B., Roth, S., Ruggeri, A. C., Rychter, A., Sakashita, K., Sánchez, F., Scantamburlo, E., Scholberg, K., Schwehr, J., Scott, M., Seiya, Y., Sekiguchi, T., Sekiya, H., Sgalaberna, D., Shah, R., Shaikhiev, A., Shaker, F., Shaw, D., Shiozawa, M., Shirahige, T., Smy, M., Sobczyk, J. T., Sobel, H., Steinmann, J., Stewart, T., Stowell, P., Suda, Y., Suvorov, S., Suzuki, A., Suzuki, S. Y., Suzuki, Y., Tacik, R., Tada, M., Takeda, A., Takeuchi, Y., Tamura, R., Tanaka, H. K., Tanaka, H. A., Thakore, T., Thompson, L. F., Tobayama, S., Toki, W., Tomura, T., Tsukamoto, T., Tzanov, M., Vagins, M., Vallari, Z., Vasseur, G., Vilela, C., Vladisavljevic, T., Wachala, T., Walter, C. W., Wark, D., Wascko, M. O., Weber, A., Wendell, R., Wilking, M. J., Wilkinson, C., Wilson, J. R., Wilson, R. 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D., Zito, M., Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (LPNHE (UMR_7585)), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département de Physique Nucléaire (ex SPhN) (DPHN), Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Laboratoire Leprince-Ringuet (LLR), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), T2K, Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies ( LPNHE ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS ( IN2P3 ) -Université Paris Diderot - Paris 7 ( UPD7 ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Département de Physique Nucléaire (ex SPhN) ( DPHN ), Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers ( IRFU ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay, Laboratoire Leprince-Ringuet ( LLR ), and Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS ( IN2P3 ) -École polytechnique ( X ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
- Subjects
Astrophysics::High Energy Astrophysical Phenomena ,cross section: ratio ,antineutrino/mu: secondary beam ,KAMIOKANDE ,+muon-+anything%22">neutrino/mu nucleus --> muon- anything ,antineutrino: energy ,channel cross section: upper limit ,neutrino: flux ,High Energy Physics - Experiment ,charged current ,differential cross section: measured ,phase space ,neutrino: energy ,near detector ,[ PHYS.HEXP ] Physics [physics]/High Energy Physics - Experiment [hep-ex] ,[PHYS.HEXP]Physics [physics]/High Energy Physics - Experiment [hep-ex] ,Nuclear Experiment ,antineutrino: flux ,J-PARC Lab ,carbon ,High Energy Physics::Phenomenology ,neutrino nucleus: inclusive reaction ,+muon%2B+anything%22">antineutrino/mu nucleus --> muon+ anything ,neutrino/mu: secondary beam ,antineutrino nucleus: inclusive reaction ,kinematics ,hydrogen ,copper ,High Energy Physics::Experiment ,oxygen ,channel cross section: measured ,experimental results - Abstract
We report a measurement of cross section $\sigma(\nu_{\mu}+{\rm nucleus}\rightarrow\mu^{-}+X)$ and the first measurements of the cross section $\sigma(\bar{\nu}_{\mu}+{\rm nucleus}\rightarrow\mu^{+}+X)$ and their ratio $R(\frac{\sigma(\bar \nu)}{\sigma(\nu)})$ at (anti-)neutrino energies below 1.5 GeV. We determine the single momentum bin cross section measurements, averaged over the T2K $\bar{\nu}/\nu$-flux, for the detector target material (mainly Carbon, Oxygen, Hydrogen and Copper) with phase space restricted laboratory frame kinematics of $\theta_{\mu}$500 MeV/c. The results are $\sigma(\bar{\nu})=\left( 0.900\pm0.029{\rm (stat.)}\pm0.088{\rm (syst.)}\right)\times10^{-39}$ and $\sigma(\nu)=\left( 2.41\ \pm0.022{\rm{(stat.)}}\pm0.231{\rm (syst.)}\ \right)\times10^{-39}$ in units of cm$^{2}$/nucleon and $R\left(\frac{\sigma(\bar{\nu})}{\sigma(\nu)}\right)= 0.373\pm0.012{\rm (stat.)}\pm0.015{\rm (syst.)}$., Comment: 18 pages, 8 figures
- Published
- 2017