The Double Chooz experiment has observed 8249 candidate electron antineutrino events in 227.93 live days with 33.71 GW-ton-years ($\mathrm{\text{reactor power}}\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}\mathrm{\text{detector mass}}\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}\mathrm{\text{live time}}$) exposure using a $10.3\text{ }\text{ }{\mathrm{m}}^{3}$ fiducial volume detector located at 1050 m from the reactor cores of the Chooz nuclear power plant in France. The expectation in case of ${\ensuremath{\theta}}_{13}=0$ is 8937 events. The deficit is interpreted as evidence of electron antineutrino disappearance. From a rate plus spectral shape analysis we find ${sin}^{2}2{\ensuremath{\theta}}_{13}=0.109\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.030(\mathrm{stat})\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.025(\mathrm{syst})$. The data exclude the no-oscillation hypothesis at 99.8% CL ($2.9\ensuremath{\sigma}$).

The Double Chooz experiment presents improved measurements of the neutrino mixing angle $\theta_{13}$ using the data collected in 467.90 live days from a detector positioned at an average distance of 1050 m from two reactor cores at the Chooz nuclear power plant. Several novel techniques have been developed to achieve significant reductions of the backgrounds and systematic uncertainties with respect to previous publications, whereas the efficiency of the $\bar\nu_{e}$ signal has increased. The value of $\theta_{13}$ is measured to be $\sin^{2}2\theta_{13} = 0.090 ^{+0.032}_{-0.029}$ from a fit to the observed energy spectrum. Deviations from the reactor $\bar\nu_{e}$ prediction observed above a prompt signal energy of 4 MeV and possible explanations are also reported. A consistent value of $\theta_{13}$ is obtained from a fit to the observed rate as a function of the reactor power independently of the spectrum shape and background estimation, demonstrating the robustness of the $\theta_{13}$ measurement despite the observed distortion.

The Double Chooz experiment has determined the value of the neutrino oscillation parameter θ13 from an analysis of inverse beta decay interactions with neutron capture on hydrogen. This analysis uses a three times larger fiducial volume than the standard Double Chooz assessment, which is restricted to a region doped with gadolinium (Gd), yielding an exposure of 113.1 GW-ton-years. The data sample used in this analysis is distinct from that of the Gd analysis, and the systematic uncertainties are also largely independent, with some exceptions, such as the reactor neutrino flux prediction. A combined rate- and energy-dependent fit finds sin22θ13=0.097±0.034 (stat.)±0.034 (syst.), excluding the no-oscillation hypothesis at 2.0σ. This result is consistent with previous measurements of sin22θ13.

The Double Chooz experiment presents improved measurements of the neutrino mixing angle θ13 using the data collected in 467.90 live days from a detector positioned at an average distance of 1050 m from two reactor cores at the Chooz nuclear power plant. Several novel techniques have been developed to achieve significant reductions of the backgrounds and systematic uncertainties with respect to previous publications, whereas the efficiency of the ν¯¯¯e signal has increased. The value of θ13 is measured to be sin2 2θ13 = 0.090+ 0.032− 0.029 from a fit to the observed energy spectrum. Deviations from the reactor ν¯¯¯e prediction observed above a prompt signal energy of 4 MeV and possible explanations are also reported. A consistent value of θ13 is obtained from a fit to the observed rate as a function of the reactor power independently of the spectrum shape and background estimation, demonstrating the robustness of the θ13 measurement despite the observed distortion.

The Double Chooz collaboration presents a measurement of the neutrino mixing angle θ 13 using reactor $$ \overline{\nu_{\mathrm{e}}} $$ observed via the inverse beta decay reaction in which the neutron is captured on hydrogen. This measurement is based on 462.72 live days data, approximately twice as much data as in the previous such analysis, collected with a detector positioned at an average distance of 1050 m from two reactor cores. Several novel techniques have been developed to achieve significant reductions of the backgrounds and systematic uncertainties. Accidental coincidences, the dominant background in this analysis, are suppressed by more than an order of magnitude with respect to our previous publication by a multi-variate analysis. These improvements demonstrate the capability of precise measurement of reactor $$ \overline{\nu_{\mathrm{e}}} $$ without gadolinium loading. Spectral distortions from the $$ \overline{\nu_{\mathrm{e}}} $$ reactor flux predictions previously reported with the neutron capture on gadolinium events are confirmed in the independent data sample presented here. A value of sin2 2θ 13 = 0.095 − 0.039 + 0.038 (stat+syst) is obtained from a fit to the observed event rate as a function of the reactor power, a method insensitive to the energy spectrum shape. A simultaneous fit of the hydrogen capture events and of the gadolinium capture events yields a measurement of sin2 2θ 13 = 0.088 ± 0.033(stat+syst).

We present a search for Lorentz violation with 8249 candidate electron antineutrino events taken by the Double Chooz experiment in 227.9 live days of running. This analysis, featuring a search for a sidereal time dependence of the events, is the first test of Lorentz invariance using a reactor-based antineutrino source. No sidereal variation is present in the data and the disappearance results are consistent with sidereal time independent oscillations. Under the Standard-Model Extension, we set the first limits on 14 Lorentz violating coefficients associated with transitions between electron and tau flavor, and set two competitive limits associated with transitions between electron and muon flavor.Received 26 September 2012DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevD.86.112009© 2012 American Physical Society

The oscillation results published by the Double Chooz collaboration in 2011 and 2012 rely on background models substantiated by reactor-on data. In this analysis, we present a background-model-independent measurement of the mixing angle $\theta_{13}$ by including 7.53 days of reactor-off data. A global fit of the observed neutrino rates for different reactor power conditions is performed, yielding a measurement of both $\theta_{13}$ and the total background rate. The results on the mixing angle are improved significantly by including the reactor-off data in the fit, as it provides a direct measurement of the total background rate. This reactor rate modulation analysis considers antineutrino candidates with neutron captures on both Gd and H, whose combination yields $\sin^2(2\theta_{13})=$ 0.102 $\pm$ 0.028(stat.) $\pm$ 0.033(syst.). The results presented in this study are fully consistent with the ones already published by Double Chooz, achieving a competitive precision. They provide, for the first time, a determination of $\theta_{13}$ that does not depend on a background model.

Double Chooz is unique among modern reactor-based neutrino experiments studying $\bar \nu_e$ disappearance in that data can be collected with all reactors off. In this paper, we present data from 7.53 days of reactor-off running. Applying the same selection criteria as used in the Double Chooz reactor-on oscillation analysis, a measured background rate of 1.0$\pm$0.4 events/day is obtained. The background model for accidentals, cosmogenic $\beta$-$n$-emitting isotopes, fast neutrons from cosmic muons, and stopped-$\mu$ decays used in the oscillation analysis is demonstrated to be correct within the uncertainties. Kinematic distributions of the events, which are dominantly cosmic-ray-produced correlated-background events, are provided. The background rates are scaled to the shielding depths of two other reactor-based oscillation experiments, Daya Bay and RENO.

We describe a muon track reconstruction algorithm for the reactor anti-neutrino experiment Double Chooz. The Double Chooz detector consists of two optically isolated volumes of the liquid scintillator viewed by PMTs, and an Outer Veto above these made of crossed scintillator strips. Muons are reconstructed by their Outer Veto hit positions along with timing information from the other two detector volumes. All muons are fit under the hypothesis that they are through-going and ultrarelativistic. If the energy depositions suggest that the muon may have stopped, the reconstruction fits also for this hypothesis and chooses between the two via the relative goodness-of-fit. In the ideal case of a through-going muon intersecting the center of the detector, the resolution is ~40mm in each transverse dimension. High quality muon reconstruction is an important tool for reducing the impact of the cosmogenic isotope background in Double Chooz.