Measurement of the single pi(0) production rate in neutral current neutrino interactions on water

Abe, K.; Amey, J.; Andreopoulos, C.; Antonova, M.; Aoki, S.; Ariga, A.; Ashida, Y.; Assylbekov, S.; Autiero, D.; Ban, S.; Barbi, M.; Barker, G. J.; Barr, G.; Barry, C.; Bartet-Friburg, P.; 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.; Castillo, R.; Catanesi, M. G.; Cervera, A.; Chappell, A.; Checchia, C.; Cherdack, D.; Chikuma, N.; Christodoulou, G.; Clifton, A.; Coleman, J.; Collazuol, G.; Coplowe, D.; Cremonesi, L.; Cudd, A.; Dabrowska, A.; De Rosa, G.; Dealtry, T.; Denner, P. F.; Dennis, S. R.; Densham, C.; Dewhurst, D.; Di Lodovico, F.; Di Luise, S.; Dolan, S.; Drapier, O.; Duffy, K. E.; Dumarchez, J.; Dunkman, M.; Dunne, P.; Dziewiecki, M.; Emery-SchrenK, S.; Ereditato, A.; Feusels, T.; Finch, A. J.; Fiorentini, G. A.; Friend, M.; Fujii, Y.; Fukuda, D.; Fukuda, Y.; Furmanski, A. P.; Galymov, V.; Garcia, A.; Giffin, S. G.; Giganti, C.; Gilje, K.; Gizzarelli, F.; Golan, T.; Gonin, M.; Grant, N.; Hadley, D. R.; Haegel, L.; Haigh, J. T.; Hamilton, P.; Hansen, D.; Harada, J.; Hara, T.; Hartz, M.; Hasegawa, T.; Hastings, N. C.; Hayashino, T.; Hayato, Y.; Helmer, R. L.; Hierholzer, M.; Hillairet, A.; Himmel, A.; Hiraki, T.; Hiramoto, A.; Hirota, S.; Hogan, M.; Holeczek, J.; Hosomi, F.; Huang, K.; Ichikawa, A. K.; Ieki, K.; Ikeda, M.; Imber, J.; Insler, J.; Intonti, R. A.; Irvine, T. J.; Ishida, T.; Ishii, T.; Iwai, E.; Iwamoto, K.; Izmaylov, A.; Jacob, A.; Jamieson, B.; Jiang, M.; Johnson, S.; J. H., Jo; Jonsson, P.; Jung, C. K.; Kabirnezhad, M.; Kaboth, A. C.; Kajita, T.; Kakuno, H.; Kameda, J.; Karlen, D.; Karpikov, I.; Katori, T.; Kearns, E.; Khabibullin, M.; Khotjantsev, A.; Kielczewska, D.; Kikawa, T.; Kim, H.; Kim, J.; King, S.; Kisiel, J.; Knight, A.; Knox, A.; Kobayashi, T.; Koch, L.; Koga, T.; Koller, P. P.; Konaka, A.; Kondo, K.; Kopylov, A.; Kormos, L. L.; Korzenev, A.; Koshio, Y.; Kowalik, K.; Kropp, W.; Kudenko, Y.; Kurjata, R.; Kutter, T.; Lagoda, J.; Lamont, I.; Lamoureux, M.; Larkin, E.; Lasorak, P.; Laveder, M.; Lawe, M.; Lazos, 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.; Marteau, J.; 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.; Mijakowski, P.; Minamino, A.; Mineev, O.; Mine, S.; Missert, A.; Miura, M.; Moriyama, S.; Morrison, J.; Mueller, Th. A.; Murphy, S.; Myslik, J.; Nakadaira, T.; Nakahata, M.; Nakamura, K. G.; Nakamura, K.; Nakamura, K. D.; Nakanishi, Y.; Nakayama, S.; Nakaya, T.; Nakayoshi, K.; Nantais, C.; Nielsen, C.; Nirkko, M.; Nishikawa, K.; Nishimura, Y.; Novella, P.; Nowak, J.; O'Keeffe, H. M.; Ohta, R.; 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.; Perkin, J. D.; Petrov, Y.; Pickard, L.; Pickering, L.; Pinzon Guerra, E. S.; Pistillo, C.; Popov, B.; Posiadala-Zezula, M.; Poutissou, J. -M.; Poutissou, R.; Pritchard, A.; Przewlocki, P.; Quilain, B.; Radermacher, T.; Radicioni, E.; Ratoff, P. N.; Ravonel, M.; Rayner, M. A.; Redij, A.; Reinherz-Aronis, E.; Riccio, C.; Rojas, P.; Rondio, E.; Rossi, B.; Roth, S.; Rubbia, A.; Ruggeri, A. C.; Rychter, A.; Sacco, R.; Sakashita, K.; Sánchez, F.; Sato, 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.; Short, S.; Smy, M.; Sobczyk, J. T.; Sobel, H.; Sorel, M.; Southwell, L.; Stamoulis, P.; Steinmann, J.; Stewart, T.; Stowell, P.; Suda, Y.; Suvorov, S.; Suzuki, A.; Suzuki, K.; Suzuki, S. Y.; Suzuki, Y.; Tacik, R.; Tada, M.; Takahashi, S.; Takeda, A.; Takeuchi, Y.; Tamura, R.; Tanaka, H. K.; Tanaka, H. A.; Terhorst, D.; Terri, R.; Thakore, T.; Thompson, L. F.; Tobayama, S.; Toki, W.; Tomura, T.; Touramanis, C.; Tsukamoto, T.; Tzanov, M.; Uchida, Y.; Vacheret, A.; Vagins, M.; Vallari, Z.; Vasseur, G.; Vilela, C.; Vladisavljevic, T.; Wachala, T.; Wakamatsu, K.; Walter, C. W.; Wark, D.; Warzycha, W.; Wascko, M. O.; Weber, A.; Wendell, R.; Wilkes, R. J.; Wilking, M. J.; Wilkinson, C.; Wilson, J. R.; Wilson, R. J.; Wret, C.; Yamada, Y.; Yamamoto, K.; Yamamoto, M.; Yanagisawa, C.; Yano, T.; Yen, S.; Yershov, N.; Yokoyama, M.; Yoo, J.; Yoshida, K.; Yuan, T.; Yu, M.; Zalewska, A.; Zalipska, J.; Zambelli, L.; Zaremba, K.; Ziembicki, M.; Zimmerman, E. D.; Zito, M.; Żmuda, J.

doi:10.1103/PhysRevD.97.032002

The single Ï0 production rate in neutral current neutrino interactions on water in a neutrino beam with a peak neutrino energy of 0.6 GeV has been measured using the PÃD, one of the subdetectors of the T2K near detector. The production rate was measured for data taking periods when the PÃD contained water (2.64Ã1020 protons-on-target) and also periods without water (3.49Ã1020 protons-on-target). A measurement of the neutral current single Ï0 production rate on water is made using appropriate subtraction of the production rate with water in from the rate with water out of the target region. The subtraction analysis yields 106Â±41Â±69 signal events where the uncertainties are statistical (stat.) and systematic (sys.) respectively. This is consistent with the prediction of 157 events from the nominal simulation. The measured to expected ratio is 0.68Â±0.26(stat)Â±0.44(sys)Â±0.12(flux). The nominal simulation uses a flux integrated cross section of 7.63Ã10-39 cm2 per nucleon with an average neutrino interaction energy of 1.3 GeV.

Measurement of the single pi(0) production rate in neutral current neutrino interactions on water / Abe, K.; Amey, J.; Andreopoulos, C.; Antonova, M.; Aoki, S.; Ariga, A.; Ashida, Y.; Assylbekov, S.; Autiero, D.; Ban, S.; Barbi, M.; Barker, G. J.; Barr, G.; Barry, C.; Bartet-Friburg, P.; 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.; Castillo, R.; Catanesi, M. G.; Cervera, A.; Chappell, A.; Checchia, C.; Cherdack, D.; Chikuma, N.; Christodoulou, G.; Clifton, A.; Coleman, J.; Collazuol, G.; Coplowe, D.; Cremonesi, L.; Cudd, A.; Dabrowska, A.; De Rosa, G.; Dealtry, T.; Denner, P. F.; Dennis, S. R.; Densham, C.; Dewhurst, D.; Di Lodovico, F.; Di Luise, S.; Dolan, S.; Drapier, O.; Duffy, K. E.; Dumarchez, J.; Dunkman, M.; Dunne, P.; Dziewiecki, M.; Emery-SchrenK, S.; Ereditato, A.; Feusels, T.; Finch, A. J.; Fiorentini, G. A.; Friend, M.; Fujii, Y.; Fukuda, D.; Fukuda, Y.; Furmanski, A. P.; Galymov, V.; Garcia, A.; Giffin, S. G.; Giganti, C.; Gilje, K.; Gizzarelli, F.; Golan, T.; Gonin, M.; Grant, N.; Hadley, D. R.; Haegel, L.; Haigh, J. T.; Hamilton, P.; Hansen, D.; Harada, J.; Hara, T.; Hartz, M.; Hasegawa, T.; Hastings, N. C.; Hayashino, T.; Hayato, Y.; Helmer, R. L.; Hierholzer, M.; Hillairet, A.; Himmel, A.; Hiraki, T.; Hiramoto, A.; Hirota, S.; Hogan, M.; Holeczek, J.; Hosomi, F.; Huang, K.; Ichikawa, A. K.; Ieki, K.; Ikeda, M.; Imber, J.; Insler, J.; Intonti, R. A.; Irvine, T. J.; Ishida, T.; Ishii, T.; Iwai, E.; Iwamoto, K.; Izmaylov, A.; Jacob, A.; Jamieson, B.; Jiang, M.; Johnson, S.; Jo, J. H.; Jonsson, P.; Jung, C. K.; Kabirnezhad, M.; Kaboth, A. C.; Kajita, T.; Kakuno, H.; Kameda, J.; Karlen, D.; Karpikov, I.; Katori, T.; Kearns, E.; Khabibullin, M.; Khotjantsev, A.; Kielczewska, D.; Kikawa, T.; Kim, H.; Kim, J.; King, S.; Kisiel, J.; Knight, A.; Knox, A.; Kobayashi, T.; Koch, L.; Koga, T.; Koller, P. P.; Konaka, A.; Kondo, K.; Kopylov, A.; Kormos, L. L.; Korzenev, A.; Koshio, Y.; Kowalik, K.; Kropp, W.; Kudenko, Y.; Kurjata, R.; Kutter, T.; Lagoda, J.; Lamont, I.; Lamoureux, M.; Larkin, E.; Lasorak, P.; Laveder, M.; Lawe, M.; Lazos, 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.; Marteau, J.; Martin, J. F.; Martins, P.; Martynenko, S.; Maruyama, T.; Matveev, V.; Mavrokoridis, K.; Ma, W. Y.; Mazzucato, E.; Mccarthy, M.; Mccauley, N.; Mcfarland, K. S.; Mcgrew, C.; Mefodiev, A.; Metelko, C.; Mezzetto, M.; Mijakowski, P.; Minamino, A.; Mineev, O.; Mine, S.; Missert, A.; Miura, M.; Moriyama, S.; Morrison, J.; Mueller, Th. A.; Murphy, S.; Myslik, J.; Nakadaira, T.; Nakahata, M.; Nakamura, K. G.; Nakamura, K.; Nakamura, K. D.; Nakanishi, Y.; Nakayama, S.; Nakaya, T.; Nakayoshi, K.; Nantais, C.; Nielsen, C.; Nirkko, M.; Nishikawa, K.; Nishimura, Y.; Novella, P.; Nowak, J.; O'Keeffe, H. M.; Ohta, R.; 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.; Perkin, J. D.; Petrov, Y.; Pickard, L.; Pickering, L.; Pinzon Guerra, E. S.; Pistillo, C.; Popov, B.; Posiadala-Zezula, M.; Poutissou, J. -M.; Poutissou, R.; Pritchard, A.; Przewlocki, P.; Quilain, B.; Radermacher, T.; Radicioni, E.; Ratoff, P. N.; Ravonel, M.; Rayner, M. A.; Redij, A.; Reinherz-Aronis, E.; Riccio, C.; Rojas, P.; Rondio, E.; Rossi, B.; Roth, S.; Rubbia, A.; Ruggeri, A. C.; Rychter, A.; Sacco, R.; Sakashita, K.; Sánchez, F.; Sato, 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.; Short, S.; Smy, M.; Sobczyk, J. T.; Sobel, H.; Sorel, M.; Southwell, L.; Stamoulis, P.; Steinmann, J.; Stewart, T.; Stowell, P.; Suda, Y.; Suvorov, S.; Suzuki, A.; Suzuki, K.; Suzuki, S. Y.; Suzuki, Y.; Tacik, R.; Tada, M.; Takahashi, S.; Takeda, A.; Takeuchi, Y.; Tamura, R.; Tanaka, H. K.; Tanaka, H. A.; Terhorst, D.; Terri, R.; Thakore, T.; Thompson, L. F.; Tobayama, S.; Toki, W.; Tomura, T.; Touramanis, C.; Tsukamoto, T.; Tzanov, M.; Uchida, Y.; Vacheret, A.; Vagins, M.; Vallari, Z.; Vasseur, G.; Vilela, C.; Vladisavljevic, T.; Wachala, T.; Wakamatsu, K.; Walter, C. W.; Wark, D.; Warzycha, W.; Wascko, M. O.; Weber, A.; Wendell, R.; Wilkes, R. J.; Wilking, M. J.; Wilkinson, C.; Wilson, J. R.; Wilson, R. J.; Wret, C.; Yamada, Y.; Yamamoto, K.; Yamamoto, M.; Yanagisawa, C.; Yano, T.; Yen, S.; Yershov, N.; Yokoyama, M.; Yoo, J.; Yoshida, K.; Yuan, T.; Yu, M.; Zalewska, A.; Zalipska, J.; Zambelli, L.; Zaremba, K.; Ziembicki, M.; Zimmerman, E. D.; Zito, M.; Żmuda, J.. - In: PHYSICAL REVIEW D. - ISSN 2470-0010. - STAMPA. - 97:3(2018). [10.1103/PhysRevD.97.032002]