Home > Neutron tagging following atmospheric neutrino events in a water Cherenkov detector |
Article | |
Report number | arXiv:2209.08609 ; FERMILAB-PUB-22-873-ND |
Title | Neutron tagging following atmospheric neutrino events in a water Cherenkov detector |
Author(s) |
Abe, K. (Kamioka Observ. ; U. Tokyo (main) ; Tokyo U., IPMU) ; Haga, Y. (Kamioka Observ.) ; Hayato, Y. (Kamioka Observ. ; U. Tokyo (main) ; Tokyo U., IPMU) ; Hiraide, K. (Kamioka Observ. ; U. Tokyo (main) ; Tokyo U., IPMU) ; Ieki, K. (Kamioka Observ.) ; Ikeda, M. (Kamioka Observ.) ; Imaizumi, S. (Kamioka Observ.) ; Iyogi, K. (Kamioka Observ.) ; Kameda, J. (Kamioka Observ. ; U. Tokyo (main) ; Tokyo U., IPMU) ; Kanemura, Y. (Kamioka Observ.) ; Kataoka, Y. (Kamioka Observ. ; U. Tokyo (main) ; Tokyo U., IPMU) ; Kato, Y. (Kamioka Observ.) ; Kishimoto, Y. (Kamioka Observ. ; U. Tokyo (main) ; Tokyo U., IPMU) ; Miki, S. (Kamioka Observ.) ; Mine, S. (Kamioka Observ.) ; Miura, M. (Kamioka Observ. ; U. Tokyo (main) ; Tokyo U., IPMU) ; Mochizuki, T. (Kamioka Observ.) ; Moriyama, S. (Kamioka Observ. ; U. Tokyo (main) ; Tokyo U., IPMU) ; Nagao, Y. (Kamioka Observ.) ; Nakahata, M. (Kamioka Observ. ; U. Tokyo (main) ; Tokyo U., IPMU) ; Nakajima, T. (Kamioka Observ.) ; Nakano, Y. (Kamioka Observ.) ; Nakayama, S. (Kamioka Observ. ; U. Tokyo (main) ; Tokyo U., IPMU) ; Okada, T. (Kamioka Observ.) ; Okamoto, K. (Kamioka Observ.) ; Orii, A. (Kamioka Observ.) ; Sato, K. (Kamioka Observ.) ; Sekiya, H. (Kamioka Observ.) ; Shiozawa, M. (Kamioka Observ. ; U. Tokyo (main) ; Tokyo U., IPMU) ; Sonoda, Y. (Kamioka Observ.) ; Suzuki, Y. (Kamioka Observ.) ; Takeda, A. (Kamioka Observ. ; U. Tokyo (main) ; Tokyo U., IPMU) ; Takemoto, Y. (Kamioka Observ. ; U. Tokyo (main) ; Tokyo U., IPMU) ; Takenaka, A. (Kamioka Observ.) ; Tanaka, H. (Kamioka Observ. ; U. Tokyo (main) ; Tokyo U., IPMU) ; Tasaka, S. (Kamioka Observ.) ; Tomura, T. (Kamioka Observ. ; U. Tokyo (main) ; Tokyo U., IPMU) ; Ueno, K. (Kamioka Observ.) ; Watanabe, S. (Kamioka Observ.) ; Yano, T. (Kamioka Observ.) ; Yokozawa, T. (Kamioka Observ.) ; Han, S. (Tokyo U., ICRR) ; Irvine, T. (Tokyo U., ICRR) ; Kajita, T. (Tokyo U., ICRR ; ILANCE, Tokyo ; Tokyo U., IPMU) ; Kametani, I. (Tokyo U., ICRR) ; Kaneyuki, K. 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U.) ; Okamoto, K. (Yokohama Natl. U.) ; Pintaudi, G. (Yokohama Natl. U.) ; Sano, S. (Yokohama Natl. U.) ; Sasaki, R. (Yokohama Natl. U.) |
Publication | 2022-10-18 |
Imprint | 2022-09-18 |
Number of pages | 40 |
In: | JINST 17 (2022) P10029 |
DOI | 10.1088/1748-0221/17/10/P10029 |
Subject category | hep-ex ; astro-ph.IM ; physics.ins-det ; Particle Physics - Experiment ; Detectors and Experimental Techniques |
Accelerator/Facility, Experiment | SUPER KAMIOKANDE |
Abstract | We present the development of neutron-tagging techniques in Super-Kamiokande IV using a neural network analysis. The detection efficiency of neutron capture on hydrogen is estimated to be 26%, with a mis-tag rate of 0.016 per neutrino event. The uncertainty of the tagging efficiency is estimated to be 9.0%. Measurement of the tagging efficiency with data from an Americium-Beryllium calibration agrees with this value within 10%. The tagging procedure was performed on 3,244.4 days of SK-IV atmospheric neutrino data, identifying 18,091 neutrons in 26,473 neutrino events. The fitted neutron capture lifetime was measured as 218 \pm 9 \mu s. |
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