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We present the results of the charge ratio (R) and polarization (P0μ) measurements using decay electron events collected between September 2008 and June 2022 with the Super-Kamiokande detector. Because of its underground location and long operation, we are able to perform high-precision measurements by accumulating cosmic-ray muons. We measured the muon charge ratio to be R=1.32±0.02(stat+syst) at EμcosθZenith=0.7-0.2+0.3 TeV, where Eμ is the muon energy and θZenith is the zenith angle of incoming cosmic-ray muons. This result is consistent with the Honda flux model while indicating a tension with the πK model of 1.9σ. We also measured the muon polarization at the production location to be P0μ=0.52±0.02 (stat+syst) at the muon momentum of 0.9-0.1+0.6 TeV/c at the surface of the mountain; this also suggests a tension with the Honda flux model of 1.5σ. This is the most precise measurement ever to experimentally determine the cosmic-ray muon polarization near 1 TeV/c. These measurement results are useful to improve atmospheric neutrino simulations.
Measurements of the charge ratio and polarization of cosmic-ray muons with the Super-Kamiokande detector / Kitagawa, H.; Tada, T.; Abe, K.; Bronner, C.; Hayato, Y.; Hiraide, K.; Hosokawa, K.; Ieki, K.; Ikeda, M.; Kameda, J.; Kanemura, Y.; Kaneshima, R.; Kashiwagi, Y.; Kataoka, Y.; Miki, S.; Mine, S.; Miura, M.; Moriyama, S.; Nakahata, M.; Nakano, Y.; Nakayama, S.; Noguchi, Y.; Okamoto, K.; Sato, K.; Sekiya, H.; Shiba, H.; Shimizu, K.; Shiozawa, M.; Sonoda, Y.; Suzuki, Y.; Takeda, A.; Takemoto, Y.; Takenaka, A.; Tanaka, H.; Watanabe, S.; Yano, T.; Han, S.; Kajita, T.; Okumura, K.; Tashiro, T.; Tomiya, T.; Wang, X.; Yoshida, S.; Megias, G. D.; Fernandez, P.; Labarga, L.; Ospina, N.; Zaldivar, B.; Kearns, E.; Raaf, J. L.; Wan, L.; Wester, T.; Pointon, B. W.; Bian, J.; Griskevich, N. J.; Locke, S.; Smy, M. B.; Sobel, H. W.; Takhistov, V.; Yankelevich, A.; Hill, J.; Jang, M. C.; Lee, S. H.; Moon, D. H.; Park, R. G.; Bodur, B.; Scholberg, K.; Walter, C. W.; Beauchêne, A.; Drapier, O.; Giampaolo, A.; Mueller, Th. A.; Paganini, P.; Quilain, B.; Rogly, R.; Santos, A. D.; Nakamura, T.; Jang, J. S.; Machado, L. N.; Learned, J. G.; Choi, K.; Iovine, N.; Cao, S.; Anthony, L. H. V.; Marin, D.; Prouse, N. W.; Scott, M.; Sztuc, A. A.; Uchida, Y.; Berardi, V.; Calabria, N. F.; Catanesi, M. G.; Radicioni, E.; Langella, A.; De Rosa, G.; Collazuol, G.; Iacob, F.; Lamoureux, M.; Mattiazzi, M.; Ludovici, L.; Gonin, M.; Perisse, L.; Pronost, G.; Fujisawa, C.; Maekawa, Y.; Nishimura, Y.; Okazaki, R.; Akutsu, R.; Friend, M.; Hasegawa, T.; Ishida, T.; Jakkapu, M.; Kobayashi, T.; Matsubara, T.; Nakadaira, T.; Nakamura, K.; Oyama, Y.; Sakashita, K.; Sekiguchi, T.; Tsukamoto, T.; Bhuiyan, N.; Burton, G. T.; Gao, J.; Goldsack, A.; Katori, T.; Lodovico, F. Di.; Migenda, J.; Ramsden, R. M.; Xie, Z.; Zsoldos, S.; Kotsar, Y.; Ozaki, H.; Suzuki, A. T.; Takagi, Y.; Takeuchi, Y.; Zhong, H.; Feng, J.; Feng, L.; Hu, J. R.; Hu, Z.; Kawaue, M.; Kikawa, T.; Mori, M.; Nakaya, T.; Wendell, R. A.; Yasutome, K.; Jenkins, S. J.; Mccauley, N.; Mehta, P.; Tarrant, A.; Wilking, M. J.; Fukuda, Y.; Itow, Y.; Menjo, H.; Ninomiya, K.; Yoshioka, Y.; Lagoda, J.; Mandal, M.; Mijakowski, P.; Prabhu, Y. S.; Zalipska, J.; Jia, M.; Jiang, J.; Jung, C. K.; Shi, W.; Yanagisawa, C.; Harada, M.; Hino, Y.; Ishino, H.; Koshio, Y.; Nakanishi, F.; Sakai, S.; Tano, T.; Ishizuka, T.; Barr, G.; Barrow, D.; Cook, L.; Samani, S.; Wark, D.; Holin, A. M.; Nova, F.; Jung, S.; Yang, B. S.; Yang, J. Y.; Yoo, J.; Fannon, J. E. P.; Kneale, L.; Malek, M.; Mcelwee, J. M.; Thiesse, M. D.; Thompson, L. F.; Wilson, S. T.; Okazawa, H.; Lakshmi, S. M.; Kim, S. B.; Kwon, E.; Seo, J. W.; Yu, I.; Ichikawa, A. K.; Nakamura, K. D.; Tairafune, S.; Nishijima, K.; Eguchi, A.; Nakagiri, K.; Nakajima, Y.; Shima, S.; Taniuchi, N.; Watanabe, E.; Yokoyama, M.; Fujita, S.; Jesus-Valls, C.; Martens, K.; Tsui, K. M.; de Perio, P.; Vagins, M. R.; Xia, J.; Izumiyama, S.; Kuze, M.; Matsumoto, R.; Terada, K.; Ishitsuka, M.; Ito, H.; Kinoshita, T.; Ommura, Y.; Shigeta, N.; Shinoki, M.; Suganuma, T.; Yamauchi, K.; Yoshida, T.; Martin, J. F.; Tanaka, H. A.; Towstego, T.; Gaur, R.; Gousy-Leblanc, V.; Hartz, M.; Konaka, A.; Li, X.; Chen, S.; Xu, B. D.; Zhang, B.; Posiadala-Zezula, M.; Boyd, S. B.; Edwards, R.; Hadley, D.; Nicholson, M.; O'Flaherty, M.; Richards, B.; Ali, A.; Jamieson, B.; Amanai, S.; Marti, Ll.; Minamino, A.; Pintaudi, G.; Sano, S.; Suzuki, S.; Wada, K.; Null, Null. - In: PHYSICAL REVIEW D. - ISSN 2470-0010. - 110:8(2024). [10.1103/physrevd.110.082008]
Measurements of the charge ratio and polarization of cosmic-ray muons with the Super-Kamiokande detector
Kitagawa, H.;Tada, T.;Abe, K.;Bronner, C.;Hayato, Y.;Hiraide, K.;Hosokawa, K.;Ieki, K.;Ikeda, M.;Kameda, J.;Kanemura, Y.;Kaneshima, R.;Kashiwagi, Y.;Kataoka, Y.;Miki, S.;Mine, S.;Miura, M.;Moriyama, S.;Nakahata, M.;Nakano, Y.;Nakayama, S.;Noguchi, Y.;Okamoto, K.;Sato, K.;Sekiya, H.;Shiba, H.;Shimizu, K.;Shiozawa, M.;Sonoda, Y.;Suzuki, Y.;Takeda, A.;Takemoto, Y.;Takenaka, A.;Tanaka, H.;Watanabe, S.;Yano, T.;Han, S.;Kajita, T.;Okumura, K.;Tashiro, T.;Tomiya, T.;Wang, X.;Yoshida, S.;Megias, G. D.;Fernandez, P.;Labarga, L.;Ospina, N.;Zaldivar, B.;Kearns, E.;Raaf, J. L.;Wan, L.;Wester, T.;Pointon, B. W.;Bian, J.;Griskevich, N. J.;Locke, S.;Smy, M. B.;Sobel, H. W.;Takhistov, V.;Yankelevich, A.;Hill, J.;Jang, M. C.;Lee, S. H.;Moon, D. H.;Park, R. G.;Bodur, B.;Scholberg, K.;Walter, C. W.;Beauchêne, A.;Drapier, O.;Giampaolo, A.;Mueller, Th. A.;Paganini, P.;Quilain, B.;Rogly, R.;Santos, A. D.;Nakamura, T.;Jang, J. S.;Machado, L. N.;Learned, J. G.;Choi, K.;Iovine, N.;Cao, S.;Anthony, L. H. V.;Marin, D.;Prouse, N. W.;Scott, M.;Sztuc, A. A.;Uchida, Y.;Berardi, V.;Calabria, N. F.;Catanesi, M. G.;Radicioni, E.;Langella, A.;De Rosa, G.;Collazuol, G.;Iacob, F.;Lamoureux, M.;Mattiazzi, M.;Ludovici, L.;Gonin, M.;Perisse, L.;Pronost, G.;Fujisawa, C.;Maekawa, Y.;Nishimura, Y.;Okazaki, R.;Akutsu, R.;Friend, M.;Hasegawa, T.;Ishida, T.;Jakkapu, M.;Kobayashi, T.;Matsubara, T.;Nakadaira, T.;Nakamura, K.;Oyama, Y.;Sakashita, K.;Sekiguchi, T.;Tsukamoto, T.;Bhuiyan, N.;Burton, G. T.;Gao, J.;Goldsack, A.;Katori, T.;Lodovico, F. Di.;Migenda, J.;Ramsden, R. M.;Xie, Z.;Zsoldos, S.;Kotsar, Y.;Ozaki, H.;Suzuki, A. T.;Takagi, Y.;Takeuchi, Y.;Zhong, H.;Feng, J.;Feng, L.;Hu, J. R.;Hu, Z.;Kawaue, M.;Kikawa, T.;Mori, M.;Nakaya, T.;Wendell, R. A.;Yasutome, K.;Jenkins, S. J.;McCauley, N.;Mehta, P.;Tarrant, A.;Wilking, M. J.;Fukuda, Y.;Itow, Y.;Menjo, H.;Ninomiya, K.;Yoshioka, Y.;Lagoda, J.;Mandal, M.;Mijakowski, P.;Prabhu, Y. S.;Zalipska, J.;Jia, M.;Jiang, J.;Jung, C. K.;Shi, W.;Yanagisawa, C.;Harada, M.;Hino, Y.;Ishino, H.;Koshio, Y.;Nakanishi, F.;Sakai, S.;Tano, T.;Ishizuka, T.;Barr, G.;Barrow, D.;Cook, L.;Samani, S.;Wark, D.;Holin, A. M.;Nova, F.;Jung, S.;Yang, B. S.;Yang, J. Y.;Yoo, J.;Fannon, J. E. P.;Kneale, L.;Malek, M.;McElwee, J. M.;Thiesse, M. D.;Thompson, L. F.;Wilson, S. T.;Okazawa, H.;Lakshmi, S. M.;Kim, S. B.;Kwon, E.;Seo, J. W.;Yu, I.;Ichikawa, A. K.;Nakamura, K. D.;Tairafune, S.;Nishijima, K.;Eguchi, A.;Nakagiri, K.;Nakajima, Y.;Shima, S.;Taniuchi, N.;Watanabe, E.;Yokoyama, M.;Fujita, S.;Jesus-Valls, C.;Martens, K.;Tsui, K. M.;de Perio, P.;Vagins, M. R.;Xia, J.;Izumiyama, S.;Kuze, M.;Matsumoto, R.;Terada, K.;Ishitsuka, M.;Ito, H.;Kinoshita, T.;Ommura, Y.;Shigeta, N.;Shinoki, M.;Suganuma, T.;Yamauchi, K.;Yoshida, T.;Martin, J. F.;Tanaka, H. A.;Towstego, T.;Gaur, R.;Gousy-Leblanc, V.;Hartz, M.;Konaka, A.;Li, X.;Chen, S.;Xu, B. D.;Zhang, B.;Posiadala-Zezula, M.;Boyd, S. B.;Edwards, R.;Hadley, D.;Nicholson, M.;O'Flaherty, M.;Richards, B.;Ali, A.;Jamieson, B.;Amanai, S.;Marti, Ll.;Minamino, A.;Pintaudi, G.;Sano, S.;Suzuki, S.;Wada, K.;null, null
2024
Abstract
We present the results of the charge ratio (R) and polarization (P0μ) measurements using decay electron events collected between September 2008 and June 2022 with the Super-Kamiokande detector. Because of its underground location and long operation, we are able to perform high-precision measurements by accumulating cosmic-ray muons. We measured the muon charge ratio to be R=1.32±0.02(stat+syst) at EμcosθZenith=0.7-0.2+0.3 TeV, where Eμ is the muon energy and θZenith is the zenith angle of incoming cosmic-ray muons. This result is consistent with the Honda flux model while indicating a tension with the πK model of 1.9σ. We also measured the muon polarization at the production location to be P0μ=0.52±0.02 (stat+syst) at the muon momentum of 0.9-0.1+0.6 TeV/c at the surface of the mountain; this also suggests a tension with the Honda flux model of 1.5σ. This is the most precise measurement ever to experimentally determine the cosmic-ray muon polarization near 1 TeV/c. These measurement results are useful to improve atmospheric neutrino simulations.
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simulazione ASN
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle specifiche raccolte sul tavolo ER del Focus Group IRIS coordinato dall’Università di Modena e Reggio Emilia e delle regole riportate nel DM 589/2018 e allegata Tabella A. Cineca, l’Università di Modena e Reggio Emilia e il Focus Group IRIS non si assumono alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti.