Healthy Research Rewards
ResearchHub is incentivizing healthy research behavior. At this time, first authors of open access papers are eligible for rewards. Visit the publications tab to view your eligible publications.
Got it
AD
A. Da̧browska
Author with expertise in Neutrino Flavor Transformation and Detection
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
9
(89% Open Access)
Cited by:
4,206
h-index:
39
/
i10-index:
82
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Design, construction and tests of the ICARUS T600 detector

S. Amerio et al.May 15, 2004
We have constructed and operated the ICARUS T600 liquid argon (LAr) time projection chamber (TPC). The ICARUS T600 detector is the largest LAr TPC ever built, with a size of about 500tons of fully imaging mass. The design and assembly of the detector relied on industrial support and represents the applications of concepts matured in laboratory tests to the kton scale. The ICARUS T600 was commissioned for a technical run that lasted about 3 months. During this period all the detector features were extensively tested with an exposure to cosmic-rays at surface with a resulting data collection of about 30 000 events. The detector was developed as the first element of a modular design. Thanks to the concept of modularity, it will be possible to realize a detector with several ktons active mass, to act as an observatory for astroparticle and neutrino physics at the Gran Sasso Underground Laboratory and a second-generation nucleon decay experiment. In this paper a description of the ICARUS T600 is given, detailing its design specifications, assembly procedures and acceptance tests. Commissioning procedures and results of the technical run are also reported, as well as results from the off-line event reconstruction.
0

Constraint on the matter–antimatter symmetry-violating phase in neutrino oscillations

K. Abe et al.Apr 15, 2020
The charge-conjugation and parity-reversal (CP) symmetry of fundamental particles is a symmetry between matter and antimatter. Violation of this CP symmetry was first observed in 19641, and CP violation in the weak interactions of quarks was soon established2. Sakharov proposed3 that CP violation is necessary to explain the observed imbalance of matter and antimatter abundance in the Universe. However, CP violation in quarks is too small to support this explanation. So far, CP violation has not been observed in non-quark elementary particle systems. It has been shown that CP violation in leptons could generate the matter–antimatter disparity through a process called leptogenesis4. Leptonic mixing, which appears in the standard model’s charged current interactions5,6, provides a potential source of CP violation through a complex phase δCP, which is required by some theoretical models of leptogenesis7–9. This CP violation can be measured in muon neutrino to electron neutrino oscillations and the corresponding antineutrino oscillations, which are experimentally accessible using accelerator-produced beams as established by the Tokai-to-Kamioka (T2K) and NOvA experiments10,11. Until now, the value of δCP has not been substantially constrained by neutrino oscillation experiments. Here we report a measurement using long-baseline neutrino and antineutrino oscillations observed by the T2K experiment that shows a large increase in the neutrino oscillation probability, excluding values of δCP that result in a large increase in the observed antineutrino oscillation probability at three standard deviations (3σ). The 3σ confidence interval for δCP, which is cyclic and repeats every 2π, is [−3.41, −0.03] for the so-called normal mass ordering and [−2.54, −0.32] for the inverted mass ordering. Our results indicate CP violation in leptons and our method enables sensitive searches for matter–antimatter asymmetry in neutrino oscillations using accelerator-produced neutrino beams. Future measurements with larger datasets will test whether leptonic CP violation is larger than the CP violation in quarks. The T2K experiment constrains CP symmetry in neutrino oscillations, excluding 46% of possible values of the CP violating parameter at a significance of three standard deviations; this is an important milestone to test CP symmetry conservation in leptons and whether the Universe’s matter–antimatter imbalance originates from leptons.
0

Measurements of neutrino oscillation in appearance and disappearance channels by the T2K experiment with 6.6×1020 protons on target

K. Abe et al.Apr 29, 2015
We report on measurements of neutrino oscillation using data from the T2K long-baseline neutrino experiment collected between 2010 and 2013. In an analysis of muon neutrino disappearance alone, we find the following estimates and 68% confidence intervals for the two possible mass hierarchies: Normal Hierarchy: $\sin^2\theta_{23}=0.514^{+0.055}_{-0.056}$ and $\Delta m^2_{32}=(2.51\pm0.10)\times 10^{-3}$ eV$^2$/c$^4$ Inverted Hierarchy: $\sin^2\theta_{23}=0.511\pm0.055$ and $\Delta m^2_{13}=(2.48\pm0.10)\times 10^{-3}$ eV$^2$/c$^4$ The analysis accounts for multi-nucleon mechanisms in neutrino interactions which were found to introduce negligible bias. We describe our first analyses that combine measurements of muon neutrino disappearance and electron neutrino appearance to estimate four oscillation parameters and the mass hierarchy. Frequentist and Bayesian intervals are presented for combinations of these parameters, with and without including recent reactor measurements. At 90% confidence level and including reactor measurements, we exclude the region: $\delta_{CP}=[0.15,0.83]\pi$ for normal hierarchy and $\delta_{CP}=[-0.08,1.09]\pi$ for inverted hierarchy. The T2K and reactor data weakly favor the normal hierarchy with a Bayes Factor of 2.2. The most probable values and 68% 1D credible intervals for the other oscillation parameters, when reactor data are included, are: $\sin^2\theta_{23}=0.528^{+0.055}_{-0.038}$ and $|\Delta m^2_{32}|=(2.51\pm0.11)\times 10^{-3}$ eV$^2$/c$^4$.
0

T2K neutrino flux prediction

K. Abe et al.Jan 2, 2013
The Tokai-to-Kamioka (T2K) experiment studies neutrino oscillations using an off-axis muon neutrino beam with a peak energy of about 0.6 GeV that originates at the J-PARC accelerator facility. Interactions of the neutrinos are observed at near detectors placed at 280 m from the production target and at the far detector -- Super-Kamiokande (SK) -- located 295 km away. The flux prediction is an essential part of the successful prediction of neutrino interaction rates at the T2K detectors and is an important input to T2K neutrino oscillation and cross section measurements. A FLUKA and GEANT3 based simulation models the physical processes involved in the neutrino production, from the interaction of primary beam protons in the T2K target, to the decay of hadrons and muons that produce neutrinos. The simulation uses proton beam monitor measurements as inputs. The modeling of hadronic interactions is re-weighted using thin target hadron production data, including recent charged pion and kaon measurements from the NA61/SHINE experiment. For the first T2K analyses the uncertainties on the flux prediction are evaluated to be below 15% near the flux peak. The uncertainty on the ratio of the flux predictions at the far and near detectors is less than 2% near the flux peak.
0

Precise Measurement of the Neutrino Mixing Parameter θ23 from Muon Neutrino Disappearance in an Off-Axis Beam

K. Abe et al.May 8, 2014
New data from the T2K neutrino oscillation experiment produce the most precise measurement of the neutrino mixing parameter ${\ensuremath{\theta}}_{23}$. Using an off-axis neutrino beam with a peak energy of 0.6 GeV and a data set corresponding to $6.57\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}1{0}^{20}$ protons on target, T2K has fit the energy-dependent ${\ensuremath{\nu}}_{\ensuremath{\mu}}$ oscillation probability to determine oscillation parameters. The 68% confidence limit on ${\mathrm{sin}}^{2}({\ensuremath{\theta}}_{23})$ is $0.51{4}_{\ensuremath{-}0.056}^{+0.055}$ ($0.511\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.055$), assuming normal (inverted) mass hierarchy. The best-fit mass-squared splitting for normal hierarchy is $\mathrm{\ensuremath{\Delta}}{m}_{32}^{2}=(2.51\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.10)\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{\ensuremath{-}3}\text{ }\text{ }{\mathrm{eV}}^{2}/{c}^{4}$ (inverted hierarchy: $\mathrm{\ensuremath{\Delta}}{m}_{13}^{2}=(2.48\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.10)\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}\phantom{\rule{0ex}{0ex}}{10}^{\ensuremath{-}3}\text{ }\text{ }{\mathrm{eV}}^{2}/{c}^{4}$). Adding a model of multinucleon interactions that affect neutrino energy reconstruction is found to produce only small biases in neutrino oscillation parameter extraction at current levels of statistical uncertainty.
0
Citation189
0
Save