Measurement of (nu)over-bar(mu) and nu(mu) charged current inclusive cross sections and their ratio with the T2K off-axis near detector

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

doi:10.1103/PhysRevD.96.052001

We report a measurement of cross section sigma(nu(mu) + nucleus. -> mu(-) + X) and the first measurements of the cross section sigma((sigma) over bar (mu) + nucleus -> mu(+) + X) and their ratio R(sigma((nu) over bar)sigma(nu)) at (anti) neutrino energies below 1.5 GeV. We determine the single momentum bin cross section measurements, averaged over the T2K (nu) over bar/nu-flux, for the detector target material (mainly carbon, oxygen, hydrogen and copper) with phase space restricted laboratory frame kinematics of theta(mu) < 32 degrees and p(mu) > 500 MeV/c. The results are sigma((nu) over bar) = (0.900 +/- 0.029d (stat) +/- 0.088(syst) x 10(-39) and sigma(nu) = (2.41 +/- 0.022(stat) +/- 0.231(syst)) x 10(-39) in units of cm(2)/nucleon and R(sigma((nu) over bar)/sigma(nu) = 0.373 +/- 0.012(stat) +/- 0.015(syst).