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28 March 2024
 
  » arxiv » 2205.08830

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Prospects for Detecting the Diffuse Supernova Neutrino Background with JUNO
JUNO Collaboration ; Angel Abusleme ; Thomas Adam ; Shakeel Ahmad ; Rizwan Ahmed ; Sebastiano Aiello ; Muhammad Akram ; Fengpeng An ; Qi An ; Giuseppe Andronico ; Nikolay Anfimov ; Vito Antonelli ; Tatiana Antoshkina ; Burin Asavapibhop ; João Pedro Athayde Marcondes de André ; Didier Auguste ; Nikita Balashov ; Wander Baldini ; Andrea Barresi ; Davide Basilico ; Eric Baussan ; Marco Bellato ; Antonio Bergnoli ; Thilo Birkenfeld ; Sylvie Blin ; David Blum ; Simon Blyth ; Anastasia Bolshakova ; Mathieu Bongrand ; Clément Bordereau ; Dominique Breton ; Augusto Brigatti ; Riccardo Brugnera ; Riccardo Bruno ; Antonio Budano ; Mario Buscemi ; Jose Busto ; Ilya Butorov ; Anatael Cabrera ; Barbara Caccianiga ; Hao Cai ; Xiao Cai ; Yanke Cai ; Zhiyan Cai ; Riccardo Callegari ; Antonio Cammi ; Agustin Campeny ; Chuanya Cao ; Guofu Cao ; Jun Cao ; Rossella Caruso ; Cédric Cerna ; Jinfan Chang ; Yun Chang ; Pingping Chen ; Po-An Chen ; Shaomin Chen ; Xurong Chen ; Yi-Wen Chen ; Yixue Chen ; Yu Chen ; Zhang Chen ; Jie Cheng ; Yaping Cheng ; Alexey Chetverikov ; Davide Chiesa ; Pietro Chimenti ; Artem Chukanov ; Gérard Claverie ; Catia Clementi ; Barbara Clerbaux ; Selma Conforti Di Lorenzo ; Daniele Corti ; Flavio Dal Corso ; Olivia Dalager ; Christophe De La Taille ; Zhi Deng ; Ziyan Deng ; Wilfried Depnering ; Marco Diaz ; Xuefeng Ding ; Yayun Ding ; Bayu Dirgantara ; Sergey Dmitrievsky ; Tadeas Dohnal ; Dmitry Dolzhikov ; Georgy Donchenko ; Jianmeng Dong ; Evgeny Doroshkevich ; Marcos Dracos ; Frédéric Druillole ; Ran Du ; Shuxian Du ; Stefano Dusini ; Martin Dvorak ; Timo Enqvist ; Heike Enzmann ; Andrea Fabbri ; Donghua Fan ; Lei Fan ; Jian Fang ; Wenxing Fang ; Marco Fargetta ; Dmitry Fedoseev ; Li-Cheng Feng ; Qichun Feng ; Richard Ford ; Amélie Fournier ; Haonan Gan ; Feng Gao ; Alberto Garfagnini ; Arsenii Gavrikov ; Marco Giammarchi ; Agnese Giaz ; Nunzio Giudice ; Maxim Gonchar ; Guanghua Gong ; Hui Gong ; Yuri Gornushkin ; Alexandre Göttel ; Marco Grassi ; Vasily Gromov ; Minghao Gu ; Xiaofei Gu ; Yu Gu ; Mengyun Guan ; Nunzio Guardone ; Maria Gul ; Cong Guo ; Jingyuan Guo ; Wanlei Guo ; Xinheng Guo ; Yuhang Guo ; Paul Hackspacher ; Caren Hagner ; Ran Han ; Yang Han ; Muhammad Sohaib Hassan ; Miao He ; Wei He ; Tobias Heinz ; Patrick Hellmuth ; Yuekun Heng ; Rafael Herrera ; YuenKeung Hor ; Shaojing Hou ; Yee Hsiung ; Bei-Zhen Hu ; Hang Hu ; Jianrun Hu ; Jun Hu ; Shouyang Hu ; Tao Hu ; Zhuojun Hu ; Chunhao Huang ; Guihong Huang ; Hanxiong Huang ; Wenhao Huang ; Xin Huang ; Xingtao Huang ; Yongbo Huang ; Jiaqi Hui ; Lei Huo ; Wenju Huo ; Cédric Huss ; Safeer Hussain ; Ara Ioannisian ; Roberto Isocrate ; Beatrice Jelmini ; Kuo-Lun Jen ; Ignacio Jeria ; Xiaolu Ji ; Xingzhao Ji ; Huihui Jia ; Junji Jia ; Siyu Jian ; Di Jiang ; Wei Jiang ; Xiaoshan Jiang ; Ruyi Jin ; Xiaoping Jing ; Cécile Jollet ; Jari Joutsenvaara ; Sirichok Jungthawan ; Leonidas Kalousis ; Philipp Kampmann ; Li Kang ; Rebin Karaparambil ; Narine Kazarian ; Amina Khatun ; Khanchai Khosonthongkee ; Denis Korablev ; Konstantin Kouzakov ; Alexey Krasnoperov ; Nikolay Kutovskiy ; Pasi Kuusiniemi ; Tobias Lachenmaier ; Cecilia Landini ; Sébastien Leblanc ; Victor Lebrin ; Frederic Lefevre ; Ruiting Lei ; Rupert Leitner ; Jason Leung ; Demin Li ; Fei Li ; Fule Li ; Gaosong Li ; Haitao Li ; Huiling Li ; Jiaqi Li ; Mengzhao Li ; Min Li ; Nan Li ; Nan Li ; Qingjiang Li ; Ruhui Li ; Shanfeng Li ; Tao Li ; Weidong Li ; Weiguo Li ; Xiaomei Li ; Xiaonan Li ; Xinglong Li ; Yi Li ; Yufeng Li ; Zepeng Li ; Zhaohan Li ; Zhibing Li ; Ziyuan Li ; Hao Liang ; Hao Liang ; Jiajun Liao ; Ayut Limphirat ; Sukit Limpijumnong ; Guey-Lin Lin ; Shengxin Lin ; Tao Lin ; Jiajie Ling ; Ivano Lippi ; Fang Liu ; Haidong Liu ; Hongbang Liu ; Hongjuan Liu ; Hongtao Liu ; Hui Liu ; Jianglai Liu ; Jinchang Liu ; Min Liu ; Qian Liu ; Qin Liu ; Runxuan Liu ; Shuangyu Liu ; Shubin Liu ; Shulin Liu ; Xiaowei Liu ; Xiwen Liu ; Yan Liu ; Yunzhe Liu ; Alexey Lokhov ; Paolo Lombardi ; Claudio Lombardo ; Kai Loo ; Chuan Lu ; Haoqi Lu ; Jingbin Lu ; Junguang Lu ; Shuxiang Lu ; Xiaoxu Lu ; Bayarto Lubsandorzhiev ; Sultim Lubsandorzhiev ; Livia Ludhova ; Arslan Lukanov ; Fengjiao Luo ; Guang Luo ; Pengwei Luo ; Shu Luo ; Wuming Luo ; Xiaojie Luo ; Vladimir Lyashuk ; Bangzheng Ma ; Qiumei Ma ; Si Ma ; Xiaoyan Ma ; Xubo Ma ; Jihane Maalmi ; Yury Malyshkin ; Roberto Carlos Mandujano ; Fabio Mantovani ; Francesco Manzali ; Xin Mao ; Yajun Mao ; Stefano M. 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Date 18 May 2022
AbstractWe present the detection potential for the diffuse supernova neutrino background (DSNB) at the Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO), using the inverse-beta-decay (IBD) detection channel on free protons. We employ the latest information on the DSNB flux predictions, and investigate in detail the background and its reduction for the DSNB search at JUNO. The atmospheric neutrino induced neutral current (NC) background turns out to be the most critical background, whose uncertainty is carefully evaluated from both the spread of model predictions and an envisaged extit{in situ} measurement. We also make a careful study on the background suppression with the pulse shape discrimination (PSD) and triple coincidence (TC) cuts. With latest DSNB signal predictions, more realistic background evaluation and PSD efficiency optimization, and additional TC cut, JUNO can reach the significance of 3$sigma$ for 3 years of data taking, and achieve better than 5$sigma$ after 10 years for a reference DSNB model. In the pessimistic scenario of non-observation, JUNO would strongly improve the limits and exclude a significant region of the model parameter space.
Source arXiv, 2205.08830
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