First measurement of the nu(mu) charged-current cross section on a water target without pions in the final state

Abe, K.; Amey, J.; Andreopoulos, C.; Antonova, M.; Aoki, S.; Ariga, A.; Ashida, Y.; Ban, S.; Barbi, M.; G. J., Barker; Barr, G.; Barry, C.; Batkiewicz, M.; Berardi, V.; Berkman, S.; Bhadra, S.; Bienstock, S.; Blondel, A.; Bolognesi, S.; Bordoni, S.; S. B., Boyd; Brailsford, D.; Bravar, A.; Bronner, C.; Buizza Avanzini, M.; R. G., Calland; Campbell, T.; Cao, S.; S. L., Cartwright; M. G., Catanesi; 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.; P. F., Denner; S. R., Dennis; Densham, C.; Di Lodovico, F.; Dolan, S.; Drapier, O.; K. E., Duffy; Dumarchez, J.; Dunne, P.; Emery-Schrenk, S.; Ereditato, A.; Feusels, T.; A. J., Finch; G. A., Fiorentini; Fiorillo, G.; Friend, M.; Fujii, Y.; Fukuda, D.; Fukuda, Y.; Garcia, A.; Giganti, C.; Gizzarelli, F.; Golan, T.; Gonin, M.; D. R., Hadley; Haegel, L.; J. T., Haigh; Hansen, D.; Harada, J.; Hartz, M.; Hasegawa, T.; N. C., Hastings; Hayashino, T.; Hayato, Y.; Hillairet, A.; Hiraki, T.; Hiramoto, A.; Hirota, S.; Hogan, M.; Holeczek, J.; Hosomi, F.; Huang, K.; A. K., Ichikawa; Ikeda, M.; Imber, J.; Insler, J.; Intonti, R. A.; Ishida, T.; Ishii, T.; Iwai, E.; Iwamoto, K.; Izmaylov, A.; Jamieson, B.; Jiang, M.; Johnson, S.; Jonsson, P.; C. K., Jung; Kabirnezhad, M.; A. C., Kaboth; Kajita, T.; Kakuno, H.; Kameda, J.; Karlen, D.; Katori, T.; Kearns, E.; Khabibullin, M.; Khotjantsev, A.; Kim, H.; Kim, J.; King, S.; Kisiel, J.; Knight, A.; Knox, A.; Kobayashi, T.; Koch, L.; Koga, T.; P. P., Koller; Konaka, A.; L. L., Kormos; Koshio, Y.; Kowalik, K.; Kudenko, Y.; § R., Kurjata; Kutter, T.; Lagoda, J.; Lamont, I.; Lamoureux, M.; Lasorak, P.; Laveder, M.; Lawe, M.; Licciardi, M.; Lindner, T.; Z. J., Liptak; R. P., Litchfield; Li, X.; Longhin, A.; J. P., Lopez; Lou, T.; Ludovici, L.; Lu, X.; Magaletti, L.; Mahn, K.; Malek, M.; Manly, S.; Maret, L.; A. D., Marino; J. F., Martin; Martins, P.; Martynenko, S.; Maruyama, T.; Matveev, V.; Mavrokoridis, K.; W. Y., Ma; Mazzucato, E.; Mccarthy, M.; Mccauley, N.; K. S., Mcfarland; Mcgrew, C.; Mefodiev, A.; Metelko, C.; Mezzetto, M.; Minamino, A.; Mineev, O.; Mine, S.; Missert, A.; Miura, M.; Moriyama, S.; Morrison, J.; Th. A., Mueller; Nakadaira, T.; Nakahata, M.; K. G., Nakamura; Nakamura, K.; K. D., Nakamura; Nakanishi, Y.; Nakayama, S.; Nakaya, T.; Nakayoshi, K.; Nantais, C.; Nielsen, C.; Nishikawa, K.; Nishimura, Y.; Novella, P.; Nowak, J.; H. M., O’Keeffe; Okumura, K.; Okusawa, T.; Oryszczak, W.; S. M., Oser; Ovsyannikova, T.; R. A., Owen; Oyama, Y.; Palladino, V.; J. L., Palomino; Paolone, V.; N. D., Patel; Paudyal, P.; Pavin, M.; Payne, D.; Petrov, Y.; Pickering, L.; E. S., Pinzon Guerra; Pistillo, C.; Popov, B.; ∥ M., Posiadala-Zezula; J. -M., Poutissou; Pritchard, A.; Przewlocki, P.; Quilain, B.; Radermacher, T.; Radicioni, E.; P. N., Ratoff; M. A., Rayner; Reinherz-Aronis, E.; Riccio, C.; P. A., Rodrigues; Rondio, E.; Rossi, B.; Roth, S.; A. C., Ruggeri; 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.; J. T., Sobczyk; Sobel, H.; Steinmann, J.; Stewart, T.; Stowell, P.; Suda, Y.; Suvorov, S.; Suzuki, A.; S. Y., Suzuki; Suzuki, Y.; Tacik, R.; Tada, M.; Takeda, A.; Takeuchi, Y.; Tamura, R.; H. K., Tanaka; H. A., Tanaka; Thakore, T.; L. F., Thompson; Tobayama, S.; Toki, W.; Tomura, T.; Tsukamoto, T.; Tzanov, M.; Vagins, M.; Vallari, Z.; Vasseur, G.; Vilela, C.; Vladisavljevic, T.; Wachala, T.; C. W., Walter; Wark, D.; M. O., Wascko; Weber, A.; Wendell, R.; M. J., Wilking; Wilkinson, C.; J. R., Wilson; R. J., Wilson; Wret, C.; Yamada, Y.; Yamamoto, K.; Yanagisawa, C.; Yano, T.; Yen, S.; Yershov, N.; Yokoyama, M.; Yu, M.; Zalewska, A.; Zalipska, J.; Zambelli, L.; Zaremba, K.; Ziembicki, M.; E. D., Zimmerman; Zito, M.

doi:10.1103/PhysRevD.97.012001

This paper reports the first differential measurement of the charged-current interaction cross section of nu(mu) on water with no pions in the final state. This flux-averaged measurement has been made using the T2K experiment's off-axis near detector, and is reported in doubly differential bins of muon momentum and angle. The flux-averaged total cross section in a restricted region of phase space was found to be sigma = (0.95 +/- 0.08(stat) +/- 0.06(det syst) +/- 0.04(model syst) +/- 0.08(flux)) x 10(-38) cm(2)/n.

First measurement of the nu(mu) charged-current cross section on a water target without pions in the final state / Abe, K.; Amey, J.; Andreopoulos, C.; Antonova, M.; Aoki, S.; Ariga, A.; Ashida, Y.; Ban, S.; Barbi, M.; G. J., Barker; Barr, G.; Barry, C.; Batkiewicz, M.; Berardi, V.; Berkman, S.; Bhadra, S.; Bienstock, S.; Blondel, A.; Bolognesi, S.; Bordoni, S.; S. B., Boyd; Brailsford, D.; Bravar, A.; Bronner, C.; Buizza Avanzini, M.; R. G., Calland; Campbell, T.; Cao, S.; S. L., Cartwright; M. G., Catanesi; 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.; P. F., Denner; S. R., Dennis; Densham, C.; Di Lodovico, F.; Dolan, S.; Drapier, O.; K. E., Duffy; Dumarchez, J.; Dunne, P.; Emery-Schrenk, S.; Ereditato, A.; Feusels, T.; A. J., Finch; G. A., Fiorentini; Fiorillo, G.; Friend, M.; Fujii, Y.; Fukuda, D.; Fukuda, Y.; Garcia, A.; Giganti, C.; Gizzarelli, F.; Golan, T.; Gonin, M.; D. R., Hadley; Haegel, L.; J. T., Haigh; Hansen, D.; Harada, J.; Hartz, M.; Hasegawa, T.; N. C., Hastings; Hayashino, T.; Hayato, Y.; Hillairet, A.; Hiraki, T.; Hiramoto, A.; Hirota, S.; Hogan, M.; Holeczek, J.; Hosomi, F.; Huang, K.; A. K., Ichikawa; Ikeda, M.; Imber, J.; Insler, J.; Intonti, R. A.; Ishida, T.; Ishii, T.; Iwai, E.; Iwamoto, K.; Izmaylov, A.; Jamieson, B.; Jiang, M.; Johnson, S.; Jonsson, P.; C. K., Jung; Kabirnezhad, M.; A. C., Kaboth; Kajita, T.; Kakuno, H.; Kameda, J.; Karlen, D.; Katori, T.; Kearns, E.; Khabibullin, M.; Khotjantsev, A.; Kim, H.; Kim, J.; King, S.; Kisiel, J.; Knight, A.; Knox, A.; Kobayashi, T.; Koch, L.; Koga, T.; P. P., Koller; Konaka, A.; L. L., Kormos; Koshio, Y.; Kowalik, K.; Kudenko, Y.; § R., Kurjata; Kutter, T.; Lagoda, J.; Lamont, I.; Lamoureux, M.; Lasorak, P.; Laveder, M.; Lawe, M.; Licciardi, M.; Lindner, T.; Z. J., Liptak; R. P., Litchfield; Li, X.; Longhin, A.; J. P., Lopez; Lou, T.; Ludovici, L.; Lu, X.; Magaletti, L.; Mahn, K.; Malek, M.; Manly, S.; Maret, L.; A. D., Marino; J. F., Martin; Martins, P.; Martynenko, S.; Maruyama, T.; Matveev, V.; Mavrokoridis, K.; W. Y., Ma; Mazzucato, E.; Mccarthy, M.; Mccauley, N.; K. S., Mcfarland; Mcgrew, C.; Mefodiev, A.; Metelko, C.; Mezzetto, M.; Minamino, A.; Mineev, O.; Mine, S.; Missert, A.; Miura, M.; Moriyama, S.; Morrison, J.; Th. A., Mueller; Nakadaira, T.; Nakahata, M.; K. G., Nakamura; Nakamura, K.; K. D., Nakamura; Nakanishi, Y.; Nakayama, S.; Nakaya, T.; Nakayoshi, K.; Nantais, C.; Nielsen, C.; Nishikawa, K.; Nishimura, Y.; Novella, P.; Nowak, J.; H. M., O’Keeffe; Okumura, K.; Okusawa, T.; Oryszczak, W.; S. M., Oser; Ovsyannikova, T.; R. A., Owen; Oyama, Y.; Palladino, V.; J. L., Palomino; Paolone, V.; N. D., Patel; Paudyal, P.; Pavin, M.; Payne, D.; Petrov, Y.; Pickering, L.; E. S., Pinzon Guerra; Pistillo, C.; Popov, B.; ∥ M., Posiadala-Zezula; J. -M., Poutissou; Pritchard, A.; Przewlocki, P.; Quilain, B.; Radermacher, T.; Radicioni, E.; P. N., Ratoff; M. A., Rayner; Reinherz-Aronis, E.; Riccio, C.; P. A., Rodrigues; Rondio, E.; Rossi, B.; Roth, S.; A. C., Ruggeri; 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.; J. T., Sobczyk; Sobel, H.; Steinmann, J.; Stewart, T.; Stowell, P.; Suda, Y.; Suvorov, S.; Suzuki, A.; S. Y., Suzuki; Suzuki, Y.; Tacik, R.; Tada, M.; Takeda, A.; Takeuchi, Y.; Tamura, R.; H. K., Tanaka; H. A., Tanaka; Thakore, T.; L. F., Thompson; Tobayama, S.; Toki, W.; Tomura, T.; Tsukamoto, T.; Tzanov, M.; Vagins, M.; Vallari, Z.; Vasseur, G.; Vilela, C.; Vladisavljevic, T.; Wachala, T.; C. W., Walter; Wark, D.; M. O., Wascko; Weber, A.; Wendell, R.; M. J., Wilking; Wilkinson, C.; J. R., Wilson; R. J., Wilson; Wret, C.; Yamada, Y.; Yamamoto, K.; Yanagisawa, C.; Yano, T.; Yen, S.; Yershov, N.; Yokoyama, M.; Yu, M.; Zalewska, A.; Zalipska, J.; Zambelli, L.; Zaremba, K.; Ziembicki, M.; E. D., Zimmerman; Zito, M.. - In: PHYSICAL REVIEW D. - ISSN 2470-0010. - STAMPA. - 97:1(2018). [10.1103/PhysRevD.97.012001]