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28 March 2024
 
  » arxiv » 1902.3848

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Search for neutral-current induced single photon production at the ND280 near detector in T2K
K. Abe ; R. Akutsu ; A. Ali ; C. Andreopoulos ; L. Anthony ; M. Antonova ; S. Aoki ; A. Ariga ; Y. Ashida ; Y. Awataguchi ; Y. Azuma ; S. Ban ; M. Barbi ; G.J. Barker ; G. Barr ; C. Barry ; M. Batkiewicz-Kwasniak ; F. Bench ; V. Berardi ; S. Berkman ; R.M. Berner ; L. Berns ; S. Bhadra ; S. Bienstock ; A. Blondel ; S. Bolognesi ; B. Bourguille ; S.B. Boyd ; D. Brailsford ; A. Bravar ; C. Bronner ; M. Buizza Avanzini ; J. Calcutt ; T. Campbell ; S. Cao ; S.L. Cartwright ; M.G. Catanesi ; A. Cervera ; A. Chappell ; C. Checchia ; D. Cherdack ; N. Chikuma ; G. Christodoulou ; J. Coleman ; G. Collazuol ; D. Coplowe ; A. Cudd ; A. Dabrowska ; G. De Rosa ; T. Dealtry ; P.F. Denner ; S.R. Dennis ; C. Densham ; F. Di Lodovico ; N. Dokania ; S. Dolan ; O. Drapier ; K.E. Duffy ; J. Dumarchez ; P. Dunne ; S. Emery-Schrenk ; A. Ereditato ; P. Fernandez ; T. Feusels ; A.J. Finch ; G.A. Fiorentini ; G. Fiorillo ; C. Francois ; M. Friend ; Y. Fujii ; R. Fujita ; D. Fukuda ; Y. Fukuda ; K. Gameil ; C. Giganti ; F. Gizzarelli ; T. Golan ; M. Gonin ; D.R. Hadley ; J.T. Haigh ; P. Hamacher-Baumann ; M. Hartz ; T. Hasegawa ; N.C. Hastings ; T. Hayashino ; Y. Hayato ; A. Hiramoto ; M. Hogan ; J. Holeczek ; N.T. Hong Van ; F. Hosomi ; A.K. Ichikawa ; M. Ikeda ; T. Inoue ; R.A. Intonti ; T. Ishida ; T. Ishii ; M. Ishitsuka ; K. Iwamoto ; A. Izmaylov ; B. Jamieson ; C. Jesus ; M. Jiang ; S. Johnson ; P. Jonsson ; C.K. Jung ; M. Kabirnezhad ; A.C. Kaboth ; T. Kajita ; H. Kakuno ; J. Kameda ; D. Karlen ; T. Katori ; Y. Kato ; E. Kearns ; M. Khabibullin ; A. Khotjantsev ; H. Kim ; J. Kim ; S. King ; J. Kisiel ; A. Knight ; A. Knox ; T. Kobayashi ; L. Koch ; T. Koga ; A. Konaka ; L.L. Kormos ; Y. Koshio ; K. Kowalik ; H. Kubo ; Y. Kudenko ; R. Kurjata ; T. Kutter ; M. Kuze ; L. Labarga ; J. Lagoda ; M. Lamoureux ; P. Lasorak ; M. Laveder ; M. Lawe ; M. Licciardi ; T. Lindner ; R.P. Litchfield ; X. Li ; A. Longhin ; J.P. Lopez ; T. Lou ; L. Ludovici ; X. Lu ; T. Lux ; L. Magaletti ; K. Mahn ; M. Malek ; S. Manly ; L. Maret ; A.D. Marino ; J.F. Martin ; P. Martins ; T. Maruyama ; T. Matsubara ; V. Matveev ; K. Mavrokoridis ; W.Y. Ma ; E. Mazzucato ; M. McCarthy ; N. McCauley ; K.S. McFarland ; C. McGrew ; A. Mefodiev ; C. Metelko ; M. Mezzetto ; A. Minamino ; O. Mineev ; S. Mine ; M. Miura ; S. Moriyama ; J. Morrison ; Th.A. Mueller ; S. Murphy ; Y. Nagai ; T. Nakadaira ; M. Nakahata ; Y. Nakajima ; A. Nakamura ; K.G. Nakamura ; K. Nakamura ; K.D. Nakamura ; Y. Nakanishi ; S. Nakayama ; T. Nakaya ; K. Nakayoshi ; C. Nantais ; K. Niewczas ; K. Nishikawa ; Y. Nishimura ; T.S. Nonnenmacher ; P. Novella ; J. Nowak ; H.M. O'Keeffe ; L. O'Sullivan ; K. Okumura ; T. Okusawa ; S.M. Oser ; R.A. Owen ; Y. Oyama ; V. Palladino ; J.L. Palomino ; V. Paolone ; W.C. Parker ; P. Paudyal ; M. Pavin ; D. Payne ; L. Pickering ; C. Pidcott ; E.S. Pinzon Guerra ; C. Pistillo ; B. Popov ; K. Porwit ; M. Posiadala-Zezula ; A. Pritchard ; B. Quilain ; T. Radermacher ; E. Radicioni ; P.N. Ratoff ; E. Reinherz-Aronis ; C. Riccio ; E. Rondio ; B. Rossi ; S. Roth ; A. Rubbia ; A.C. Ruggeri ; A. Rychter ; K. Sakashita ; F. Sánchez ; S. Sasaki ; K. Scholberg ; J. Schwehr ; M. Scott ; Y. Seiya ; T. Sekiguchi ; H. Sekiya ; D. Sgalaberna ; R. Shah ; A. Shaikhiev ; F. Shaker ; D. Shaw ; A. Shaykina ; M. Shiozawa ; A. Smirnov ; M. Smy ; J.T. Sobczyk ; H. Sobel ; Y. Sonoda ; J. Steinmann ; T. Stewart ; P. Stowell ; S. Suvorov ; A. Suzuki ; S.Y. Suzuki ; Y. Suzuki ; A.A. Sztuc ; R. Tacik ; M. Tada ; A. Takeda ; Y. Takeuchi ; R. Tamura ; H.K. Tanaka ; H.A. Tanaka ; L.F. Thompson ; W. Toki ; C. Touramanis ; K.M. Tsui ; T. Tsukamoto ; M. Tzanov ; Y. Uchida ; W. Uno ; M. Vagins ; Z. Vallari ; D. Vargas ; G. Vasseur ; C. Vilela ; T. Vladisavljevic ; V.V. Volkov ; T. Wachala ; J. Walker ; Y. Wang ; D. Wark ; M.O. Wascko ; A. Weber ; R. Wendell ; M.J. Wilking ; C. Wilkinson ; J.R. Wilson ; R.J. Wilson ; C. Wret ; Y. Yamada ; K. Yamamoto ; S. Yamasu ; C. Yanagisawa ; G. Yang ; T. Yano ; K. Yasutome ; S. Yen ; N. Yershov ; M. Yokoyama ; T. Yoshida ; M. Yu ; A. Zalewska ; J. Zalipska ; K. Zaremba ; G. Zarnecki ; M. Ziembicki ; E.D. Zimmerman ; M. Zito ; S. Zsoldos ; A. Zykova ;
Date 11 Feb 2019
AbstractNeutrino neutral-current induced single photon production is a sub-leading order process for accelerator-based neutrino beam experiments including T2K. It is, however, an important process to understand because it is a background for electron (anti)neutrino appearance oscillation experiments. Here, we performed the first search of this process below 1 GeV using the fine-grained detector at the T2K ND280 off-axis near detector. By reconstructing single photon kinematics from electron-positron pairs, we achieved 95\% pure gamma ray sample from 5.738$ imes 10^{20}$ protons-on-targets neutrino mode data. We do not find positive evidence of neutral current induced single photon production in this sample. We set the model-dependent upper limit on the cross-section for this process, at 0.114$ imes 10^{-38}$ cm$^2$ (90\% C.L.) per nucleon, using the J-PARC off-axis neutrino beam with an average energy of $left<E_ u ight>sim 0.6$ GeV. This is the first limit on this process below 1 GeV which is important for current and future oscillation experiments looking for electron neutrino appearance oscillation signals.
Source arXiv, 1902.3848
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