Rejecting cosmic background for exclusive charged current quasi elastic neutrino interaction studies with Liquid Argon TPCs; a case study with the MicroBooNE detector
Rejecting cosmic background for exclusive charged current quasi elastic neutrino interaction studies with Liquid Argon TPCs; a case study with the MicroBooNE detector
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拒绝使用液氩 TPC 进行独家带电电流准弹性中微子相互作用研究的宇宙背景；
DOI：
10.1140/epjc/s10052-019-7184-7
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Adams C
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Adams C
宇宙线(CR)相互作用对于表面探测器中的中微子振荡和截面测量来说可能是一个具有挑战性的背景来源。我们介绍了用液态Ar时间投影室(LArTPC)测量荷电流准弹性类(CCQE)中微子与末态介子和质子相互作用的CR抑制方法。利用MicroBooNE探测器收集的宇宙数据样本，与模拟的中微子散射事件混合，发展了一套事件选择标准，以产生来自CR背景的最小贡献的事件样本。根据所使用的选择标准，可以在信号选择效率在50%到25%之间的情况下获得50%到80%的纯度，而较高的纯度是以较低的效率为代价的。虽然使用针对MicroBooNE检测器优化的特定数据集和选择标准值，但这里提供的概念是通用的，可以适用于LArTPC中排他性CCQE相互作用的各种研究。
Cosmic ray (CR) interactions can be a challenging source of background for neutrino oscillation and cross-section measurements in surface detectors. We present methods for CR rejection in measurements of charged-current quasielastic-like (CCQE-like) neutrino interactions, with a muon and a proton in the final state, measured using liquid argon time projection chambers (LArTPCs). Using a sample of cosmic data collected with the MicroBooNE detector, mixed with simulated neutrino scattering events, a set of event selection criteria is developed that produces an event sample with minimal contribution from CR background. Depending on the selection criteria used a purity between 50 and 80% can be achieved with a signal selection efficiency between 50 and 25%, with higher purity coming at the expense of lower efficiency. While using a specific dataset and selection criteria values optimized for the MicroBooNE detector, the concepts presented here are generic and can be adapted for various studies of exclusiveCCQE interactions in LArTPCs.
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