JUNO sensitivity to low energy atmospheric neutrino spectra - Université de Nantes Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Eur.Phys.J.C Année : 2021

JUNO sensitivity to low energy atmospheric neutrino spectra

Angel Abusleme , Thomas Adam (1) , Shakeel Ahmad , Rizwan Ahmed , Sebastiano Aiello , Muhammad Akram , Fengpeng An , Guangpeng An , Qi An , Giuseppe Andronico , Nikolay Anfimov , Vito Antonelli , Tatiana Antoshkina , Burin Asavapibhop , João Pedro Athayde Marcondes de André (1) , Didier Auguste (2) , Andrej Babic , Wander Baldini , Andrea Barresi , Eric Baussan (1) , Marco Bellato , Antonio Bergnoli , Enrico Bernieri , Thilo Birkenfeld , Sylvie Blin (2) , David Blum , Simon Blyth , Anastasia Bolshakova , Mathieu Bongrand (3) , Clément Bordereau (4) , Dominique Breton (2) , Augusto Brigatti , Riccardo Brugnera , Riccardo Bruno , Antonio Budano , Mario Buscemi , Jose Busto (5) , Ilya Butorov , Anatael Cabrera (2) , Hao Cai , Xiao Cai , Yanke Cai , Zhiyan Cai , Antonio Cammi , Agustin Campeny , Chuanya Cao , Guofu Cao , Jun Cao , Rossella Caruso , Cédric Cerna (4) , 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 (4) , Catia Clementi , Barbara Clerbaux , Selma Conforti Di Lorenzo (2) , Daniele Corti , Salvatore Costa , Flavio Dal Corso , Olivia Dalager , Christophe de La Taille (2) , Jiawei Deng , 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 (1) , Frédéric Druillole (4) , Shuxian Du , Stefano Dusini , Martin Dvorak , Timo Enqvist , Heike Enzmann , Andrea Fabbri , Lukas Fajt , Donghua Fan , Lei Fan , Can Fang , Jian Fang , Wenxing Fang , Marco Fargetta , Dmitry Fedoseev , Vladko Fekete , Li-Cheng Feng , Qichun Feng , Richard Ford , Andrey Formozov , Amélie Fournier (4) , Haonan Gan , Feng Gao , Alberto Garfagnini , Christoph Genster , Marco Giammarchi , Agnese Giaz , Nunzio Giudice , Maxim Gonchar , Guanghua Gong , Hui Gong , Oleg Gorchakov , Yuri Gornushkin , Alexandre Göttel , Marco Grassi , Christian Grewing , 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 (2) , Muhammad Sohaib Hassan , Miao He , Wei He , Tobias Heinz , Patrick Hellmuth (4) , Yuekun Heng , Rafael Herrera , Daojin Hong , 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 , Qinhua Huang (1) , Wenhao Huang , Xin Huang , Xingtao Huang , Yongbo Huang , Jiaqi Hui , Lei Huo , Wenju Huo , Cédric Huss (4) , Safeer Hussain , Antonio Insolia , Ara Ioannisian , Roberto Isocrate , Beatrice Jelmini , Kuo-Lun Jen , Ignacio Jeria , Xiaolu Ji , Xingzhao Ji , Huihui Jia , Junji Jia , Siyu Jian , Di Jiang , Xiaoshan Jiang , Ruyi Jin , Xiaoping Jing , Cécile Jollet (4) , Jari Joutsenvaara , Sirichok Jungthawan , Leonidas Kalousis (1) , Philipp Kampmann , Li Kang , Michael Karagounis , Narine Kazarian , Waseem Khan , Khanchai Khosonthongkee , Denis Korablev , Konstantin Kouzakov , Alexey Krasnoperov , Zinovy Krumshteyn , Andre Kruth , Nikolay Kutovskiy , Pasi Kuusiniemi , Tobias Lachenmaier , Cecilia Landini , Sébastien Leblanc (4) , Victor Lebrin (3) , Frederic Lefevre (3) , Ruiting Lei , Rupert Leitner , Jason Leung , Demin Li , Fei Li , Fule Li , Haitao Li , Huiling Li , Jiaqi Li , Mengzhao Li , Min Li , Nan Li (1) , Qingjiang Li , Ruhui Li , Shanfeng Li , Tao Li , Weidong Li , Weiguo Li , Xiaomei Li , Xiaonan Li , Xinglong Li , Yi Li , Yufeng Li , Zhaohan Li , Zhibing Li , Ziyuan Li , Hao Liang (1) , Jingjing Liang , Daniel Liebau , 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 , Fengjiao Luo , Guang Luo , Pengwei Luo , Shu Luo , Wuming Luo , Vladimir Lyashuk , Bangzheng Ma , Qiumei Ma , Si Ma , Xiaoyan Ma , Xubo Ma , Jihane Maalmi (2) , Yury Malyshkin , Fabio Mantovani , Francesco Manzali , Xin Mao , Yajun Mao , Stefano M. Mari , Filippo Marini , Sadia Marium , Cristina Martellini , Gisele Martin-Chassard (2) , Agnese Martini , Davit Mayilyan , Ints Mednieks , Yue Meng , Anselmo Meregaglia (4) , Emanuela Meroni , David Meyhöfer , Mauro Mezzetto , Jonathan Miller , Lino Miramonti , Salvatore Monforte , Paolo Montini , Michele Montuschi , Axel Müller , Pavithra Muralidharan , Massimiliano Nastasi , Dmitry V. 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Résumé

Atmospheric neutrinos are one of the most relevant natural neutrino sources that can be exploited to infer properties about cosmic rays and neutrino oscillations. The Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) experiment, a 20 kton liquid scintillator detector with excellent energy resolution is currently under construction in China. JUNO will be able to detect several atmospheric neutrinos per day given the large volume. A study on the JUNO detection and reconstruction capabilities of atmospheric $\nu_e$ and $\nu_\mu$ fluxes is presented in this paper. In this study, a sample of atmospheric neutrino Monte Carlo events has been generated, starting from theoretical models, and then processed by the detector simulation. The excellent timing resolution of the 3'' PMT light detection system of JUNO detector and the much higher light yield for scintillation over Cherenkov allow to measure the time structure of the scintillation light with very high precision. Since $\nu_e$ and $\nu_\mu$ interactions produce a slightly different light pattern, the different time evolution of light allows to discriminate the flavor of primary neutrinos. A probabilistic unfolding method has been used, in order to infer the primary neutrino energy spectrum from the detector experimental observables. The simulated spectrum has been reconstructed between 100 MeV and 10 GeV, showing a great potential of the detector in the atmospheric low energy region.

Dates et versions

hal-03191124 , version 1 (06-04-2021)

Identifiants

Citer

Angel Abusleme, Thomas Adam, Shakeel Ahmad, Rizwan Ahmed, Sebastiano Aiello, et al.. JUNO sensitivity to low energy atmospheric neutrino spectra. Eur.Phys.J.C, 2021, 81, pp.10. ⟨10.1140/epjc/s10052-021-09565-z⟩. ⟨hal-03191124⟩
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