Updated constraints on sterile neutrino mixing in the OPERA experiment using a new $\nu_e$ identification method - CNRS - Centre national de la recherche scientifique Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue PTEP Année : 2023

Updated constraints on sterile neutrino mixing in the OPERA experiment using a new $\nu_e$ identification method

N. Agafonova , A. Alexandrov , A. Anokhina , S. Aoki , A. Ariga , T. Ariga , A. Bertolin , C. Bozza , R. Brugnera , S. Buontempo , M. Chernyavskiy , A. Chukanov , L. Consiglio , N. d'Ambrosio , G. de Lellis , M. de Serio , P. del Amo Sanchez (1) , A. Di Crescenzo , D. Di Ferdinando , N. Di Marco , S. Dmitrievsky , M. Dracos (2) , D. Duchesneau (1) , S. Dusini , T. Dzhatdoev , J. Ebert , A. Ereditato , R.A. Fini , T. Fukuda , G. Galati , A. Garfagnini , V. Gentile , J. Goldberg , S. Gorbunov , Y. Gornushkin , G. Grella , A.M. Guler , C. Gustavino , C. Hagner , T. Hara , T. Hayakawa , A. Hollnagel , K. Ishiguro , A. Iuliano , K. Jakovčić , C. Jollet (2) , C. Kamiscioglu , M. Kamiscioglu , S.H. Kim , N. Kitagawa , B. Kliček , K. Kodama , M. Komatsu , U. Kose , I. Kreslo , F. Laudisio , A. Lauria , A. Longhin , P. Loverre , A. Malgin , G. Mandrioli , T. Matsuo , V. Matveev , N. Mauri , E. Medinaceli , A. Meregaglia (2) , S. Mikado , M. Miyanishi , F. Mizutani , P. Monacelli , M.C. Montesi , K. Morishima , M.T. Muciaccia , N. Naganawa , T. Naka , M. Nakamura , T. Nakano , K. Niwa , S. Ogawa , N. Okateva , K. Ozaki , A. Paoloni , L. Paparella , B.D. Park , L. Pasqualini , A. Pastore , L. Patrizii , H. Pessard (1) , D. Podgrudkov , N. Polukhina , M. Pozzato , F. Pupilli , M. Rodak , T. Roganova , H. Rokujo , G. Rosa , O. Ryazhskaya , O. Sato , A. Schembri , I. Shakiryanova , T. Shchedrina , E. Shibayama , H. Shibuya , T. Shiraishi , S. Simone , C. Sirignano , G. Sirri , A. Sotnikov , M. Spinetti , L. Stanco , N. Starkov , S.M. Stellacci , M. Stipčević , P. Strolin , S. Takahashi , M. Tenti , F. Terranova , V. Tioukov , S. Tufanli , S. Vasina , P. Vilain , E. Voevodina , L. Votano , J.L. Vuilleumier , G. Wilquet , C.S. Yoon
N. Agafonova
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A. Alexandrov
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A. Anokhina
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S. Aoki
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A. Ariga
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T. Ariga
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A. Bertolin
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C. Bozza
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R. Brugnera
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Résumé

This paper describes a new $\nu_e$ identification method specifically designed to improve the low-energy ($< 30\,\mathrm{GeV}$) $\nu_e$ identification efficiency attained by enlarging the emulsion film scanning volume with the next generation emulsion readout system. A relative increase of 25-70% in the $\nu_e$ low-energy region is expected, leading to improvements in the OPERA sensitivity to neutrino oscillations in the framework of the 3 + 1 model. The method is applied to a subset of data where the detection efficiency increase is expected to be more relevant, and one additional $\nu_e$ candidate is found. The analysis combined with the $\nu_\tau$ appearance results improves the upper limit on $\sin^2 2\theta_{\mu e}$ to 0.016 at 90% C.L. in the MiniBooNE allowed region $\Delta m^2_{41} \sim 0.3\,\mathrm{eV}^2$.

Dates et versions

hal-03867881 , version 1 (23-11-2022)

Identifiants

Citer

N. Agafonova, A. Alexandrov, A. Anokhina, S. Aoki, A. Ariga, et al.. Updated constraints on sterile neutrino mixing in the OPERA experiment using a new $\nu_e$ identification method. PTEP, 2023, 2023 (3), pp.033C01. ⟨10.1093/ptep/ptad012⟩. ⟨hal-03867881⟩
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