Author: "GONIN, M." / Database: OAIster - Searchworks@Jio Institute Digital Library Search Results

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1. Development of a data overflow protection system for Super-Kamiokande to maximize data from nearby supernovae

Author: Mori, M., Abe, K., 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., Nakano, Y., Nakahata, M., 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., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., 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., Beauchene, A., Drapier, O., Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Rogly, R., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Choi, K., Iovine, N., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Langella, A., Machado, L. N., 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., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Burton, G. T., Edwards, R., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Ramsden, R. M., Xie, Z., Zsoldos, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Suzuki, A. T., Takagi, Y., Takeuchi, Y., Zhong, H., Bronner, C., Feng, J., Hu, J. R., Hu, Z., Kawaune, M., Kikawa, T., LiCheng, F., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Tarant, A., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Yoshioka, Y., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Shi, W., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Harada, M., Hino, Y., Ishino, H., Kitagawa, H., Koshio, Y., Nakanishi, F., Sakai, S., Tada, T., Tano, T., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Holin, A., 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., Okazawa, H., 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., de Perio, P., Fujita, S., Martens, K., Tsui, K. M., Vagins, M. R., Valls, C. J., Xia, J., Kuze, M., Izumiyama, S., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., 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., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Boyd, S. B., Hadley, D., Nicholson, M., Flaherty, M. O', Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Amanai, S., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Suzuki, S., Wada, K., Mori, M., Abe, K., 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., Nakano, Y., Nakahata, M., 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., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., 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., Beauchene, A., Drapier, O., Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Rogly, R., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Choi, K., Iovine, N., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Langella, A., Machado, L. N., 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., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Burton, G. T., Edwards, R., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Ramsden, R. M., Xie, Z., Zsoldos, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Suzuki, A. T., Takagi, Y., Takeuchi, Y., Zhong, H., Bronner, C., Feng, J., Hu, J. R., Hu, Z., Kawaune, M., Kikawa, T., LiCheng, F., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Tarant, A., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Yoshioka, Y., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Shi, W., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Harada, M., Hino, Y., Ishino, H., Kitagawa, H., Koshio, Y., Nakanishi, F., Sakai, S., Tada, T., Tano, T., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Holin, A., 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., Okazawa, H., 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., de Perio, P., Fujita, S., Martens, K., Tsui, K. M., Vagins, M. R., Valls, C. J., Xia, J., Kuze, M., Izumiyama, S., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., 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., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Boyd, S. B., Hadley, D., Nicholson, M., Flaherty, M. O', Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Amanai, S., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Suzuki, S., and Wada, K.
Abstract: Neutrinos from very nearby supernovae, such as Betelgeuse, are expected to generate more than ten million events over 10\,s in Super-Kamokande (SK). At such large event rates, the buffers of the SK analog-to-digital conversion board (QBEE) will overflow, causing random loss of data that is critical for understanding the dynamics of the supernova explosion mechanism. In order to solve this problem, two new DAQ modules were developed to aid in the observation of very nearby supernovae. The first of these, the SN module, is designed to save only the number of hit PMTs during a supernova burst and the second, the Veto module, prescales the high rate neutrino events to prevent the QBEE from overflowing based on information from the SN module. In the event of a very nearby supernova, these modules allow SK to reconstruct the time evolution of the neutrino event rate from beginning to end using both QBEE and SN module data. This paper presents the development and testing of these modules together with an analysis of supernova-like data generated with a flashing laser diode. We demonstrate that the Veto module successfully prevents DAQ overflows for Betelgeuse-like supernovae as well as the long-term stability of the new modules. During normal running the Veto module is found to issue DAQ vetos a few times per month resulting in a total dead time less than 1\,ms, and does not influence ordinary operations. Additionally, using simulation data we find that supernovae closer than 800~pc will trigger Veto module resulting in a prescaling of the observed neutrino data., Comment: 28 pages, 18 figures. Submitted to PTEP
Published: 2024

2. Performance of SK-Gd's Upgraded Real-time Supernova Monitoring System

Author: Kashiwagi, Y., Abe, K., Bronner, C., Hayato, Y., Hiraide, K., Hosokawa, K., Ieki, K., Ikeda, M., Kameda, J., Kanemura, Y., Kaneshima, R., Kataoka, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Moriyama, S., Nakano, Y., Nakahata, M., Nakayama, S., Noguchi, Y., Sato, K., Sekiya, H., Shiba, H., Shimizu, K., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Tanaka, H., Yano, T., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Tomiya, T., Wang, X., Yoshida, S., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Pointn, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., 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., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Rogly, R., Nakamura, T., Jang, J. S., Machado, L. N., Learned, J. G., Choi, K., Iovine, N., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Prouse, N. W., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Langella, A., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Périssé, L., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Okazaki, R., Akutsu, R., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Burton, G. T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Ramsden, R. M., Xie, Z., Zsoldos, S., 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., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Yoshioka, Y., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Shi, W., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Harada, M., Hino, Y., Ishino, H., Koshio, Y., Nakanishi, F., Sakai, S., Tada, T., Tano, T., Ishizuka, T., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Holin, A., 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., 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., de Perio, P., Fujita, S., Jesús-Valls, C., Martens, K., Tsui, K. M., Vagins, M. R., Xia, J., Kuze, M., Izumiyama, S., Matsumoto, R., Ishitsuka, M., Ito, H., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Yamauchi, K., Yoshida, 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., Suzuki, S., Kashiwagi, Y., Abe, K., Bronner, C., Hayato, Y., Hiraide, K., Hosokawa, K., Ieki, K., Ikeda, M., Kameda, J., Kanemura, Y., Kaneshima, R., Kataoka, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Moriyama, S., Nakano, Y., Nakahata, M., Nakayama, S., Noguchi, Y., Sato, K., Sekiya, H., Shiba, H., Shimizu, K., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Tanaka, H., Yano, T., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Tomiya, T., Wang, X., Yoshida, S., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Pointn, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., 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., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Rogly, R., Nakamura, T., Jang, J. S., Machado, L. N., Learned, J. G., Choi, K., Iovine, N., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Prouse, N. W., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Langella, A., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Périssé, L., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Okazaki, R., Akutsu, R., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Burton, G. T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Ramsden, R. M., Xie, Z., Zsoldos, S., 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., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Yoshioka, Y., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Shi, W., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Harada, M., Hino, Y., Ishino, H., Koshio, Y., Nakanishi, F., Sakai, S., Tada, T., Tano, T., Ishizuka, T., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Holin, A., 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., 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., de Perio, P., Fujita, S., Jesús-Valls, C., Martens, K., Tsui, K. M., Vagins, M. R., Xia, J., Kuze, M., Izumiyama, S., Matsumoto, R., Ishitsuka, M., Ito, H., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Yamauchi, K., Yoshida, 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., and Suzuki, S.
Abstract: Among multi-messenger observations of the next galactic core-collapse supernova, Super-Kamiokande (SK) plays a critical role in detecting the emitted supernova neutrinos, determining the direction to the supernova (SN), and notifying the astronomical community of these observations in advance of the optical signal. On 2022, SK has increased the gadolinium dissolved in its water target (SK-Gd) and has achieved a Gd concentration of 0.033%, resulting in enhanced neutron detection capability, which in turn enables more accurate determination of the supernova direction. Accordingly, SK-Gd's real-time supernova monitoring system (Abe te al. 2016b) has been upgraded. SK_SN Notice, a warning system that works together with this monitoring system, was released on December 13, 2021, and is available through GCN Notices (Barthelmy et al. 2000). When the monitoring system detects an SN-like burst of events, SK_SN Notice will automatically distribute an alarm with the reconstructed direction to the supernova candidate within a few minutes. In this paper, we present a systematic study of SK-Gd's response to a simulated galactic SN. Assuming a supernova situated at 10 kpc, neutrino fluxes from six supernova models are used to characterize SK-Gd's pointing accuracy using the same tools as the online monitoring system. The pointing accuracy is found to vary from 3-7$^\circ$ depending on the models. However, if the supernova is closer than 10 kpc, SK_SN Notice can issue an alarm with three-degree accuracy, which will benefit follow-up observations by optical telescopes with large fields of view., Comment: 38 pages, 29 figures, 6 tables
Published: 2024

3. Second gadolinium loading to Super-Kamiokande

Author: 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., Nakano, Y., Nakahata, M., Nakayama, S., Noguchi, Y., Sato, K., Sekiya, H., Shiba, H., Shimizu, K., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Tanaka, H., Yano, T., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Tomiya, T., Wang, X., Yoshida, S., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., 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., Beauchene, A., Drapier, O., Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Rogly, R., Nakamura, T., Jang, J. S., Machado, L. N., Learned, J. G., Choi, K., Iovine, N., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Prouse, N. W., Scott, M., Uchida, Y., Berardi, V., Calabria, N. F., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Langella, A., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., 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., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Burton, G. T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Ramsden, R. M., Xie, Z., Zsoldos, S., 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., Tarant, A., 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., Shi, W., Yanagisawa, C., Harada, M., Hino, Y., Ishino, H., Koshio, Y., Nakanishi, F., Sakai, S., Tada, T., Tano, T., Ishizuka, T., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Holin, A., 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., Tairafune, S., Nishijima, K., Eguchi, A., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Shima, S., Taniuchi, N., Watanabe, E., Yokoyama, M., de Perio, P., Fujita, S., Jesus-Valls, C., Martens, K., Tsui, K. M., Vagins, M. R., Xia, J., Izumiyama, S., Kuze, M., Matsumoto, R., Terada, K., Ishitsuka, M., Ito, H., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Yamauchi, K., Yoshida, 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., Suzuki, S., Scovell, P. R., Meehan, E., Bandac, I., Pena-Garay, C., Perez, J., Gileva, O., Lee, E. K., Leonard, D. S., Sakakieda, Y., Sakaguchi, A., Sueki, K., Takaku, Y., Yamasaki, S., 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., Nakano, Y., Nakahata, M., Nakayama, S., Noguchi, Y., Sato, K., Sekiya, H., Shiba, H., Shimizu, K., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Tanaka, H., Yano, T., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Tomiya, T., Wang, X., Yoshida, S., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., 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., Beauchene, A., Drapier, O., Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Rogly, R., Nakamura, T., Jang, J. S., Machado, L. N., Learned, J. G., Choi, K., Iovine, N., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Prouse, N. W., Scott, M., Uchida, Y., Berardi, V., Calabria, N. F., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Langella, A., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., 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., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Burton, G. T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Ramsden, R. M., Xie, Z., Zsoldos, S., 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., Tarant, A., 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., Shi, W., Yanagisawa, C., Harada, M., Hino, Y., Ishino, H., Koshio, Y., Nakanishi, F., Sakai, S., Tada, T., Tano, T., Ishizuka, T., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Holin, A., 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., Tairafune, S., Nishijima, K., Eguchi, A., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Shima, S., Taniuchi, N., Watanabe, E., Yokoyama, M., de Perio, P., Fujita, S., Jesus-Valls, C., Martens, K., Tsui, K. M., Vagins, M. R., Xia, J., Izumiyama, S., Kuze, M., Matsumoto, R., Terada, K., Ishitsuka, M., Ito, H., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Yamauchi, K., Yoshida, 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., Suzuki, S., Scovell, P. R., Meehan, E., Bandac, I., Pena-Garay, C., Perez, J., Gileva, O., Lee, E. K., Leonard, D. S., Sakakieda, Y., Sakaguchi, A., Sueki, K., Takaku, Y., and Yamasaki, S.
Abstract: The first loading of gadolinium (Gd) into Super-Kamiokande in 2020 was successful, and the neutron capture efficiency on Gd reached 50\%. To further increase the Gd neutron capture efficiency to 75\%, 26.1 tons of $\rm Gd_2(\rm SO_4)_3\cdot \rm 8H_2O$ was additionally loaded into Super-Kamiokande (SK) from May 31 to July 4, 2022. As the amount of loaded $\rm Gd_2(\rm SO_4)_3\cdot \rm 8H_2O$ was doubled compared to the first loading, the capacity of the powder dissolving system was doubled. We also developed new batches of gadolinium sulfate with even further reduced radioactive impurities. In addition, a more efficient screening method was devised and implemented to evaluate these new batches of $\rm Gd_2(\rm SO_4)_3\cdot \rm 8H_2O$. Following the second loading, the Gd concentration in SK was measured to be $333.5\pm2.5$ ppm via an Atomic Absorption Spectrometer (AAS). From the mean neutron capture time constant of neutrons from an Am/Be calibration source, the Gd concentration was independently measured to be 332.7 $\pm$ 6.8(sys.) $\pm$ 1.1(stat.) ppm, consistent with the AAS result. Furthermore, during the loading the Gd concentration was monitored continually using the capture time constant of each spallation neutron produced by cosmic-ray muons,and the final neutron capture efficiency was shown to become 1.5 times higher than that of the first loaded phase, as expected., Comment: 34 pages, 13 figures, submitted to Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A
Published: 2024

4. Measurements of the charge ratio and polarization of cosmic-ray muons with the Super-Kamiokande detector

Author: 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., Nakano, Y., Nakahata, M., 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., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., 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., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Rogly, R., Nakamura, T., Jang, J. S., Machado, L. N., Learned, J. G., Choi, K., Iovine, N., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, 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., Périssé, L., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Okazaki, R., Akutsu, R., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Burton, G. T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., 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., Tarant, 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., 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., de Perio, P., Fujita, S., Jesús-Valls, C., Martens, K., Tsui, K. M., 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., 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., Nakano, Y., Nakahata, M., 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., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., 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., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Rogly, R., Nakamura, T., Jang, J. S., Machado, L. N., Learned, J. G., Choi, K., Iovine, N., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, 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., Périssé, L., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Okazaki, R., Akutsu, R., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Burton, G. T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., 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., Tarant, 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., 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., de Perio, P., Fujita, S., Jesús-Valls, C., Martens, K., Tsui, K. M., 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., and Wada, K.
Abstract: We present the results of the charge ratio ($R$) and polarization ($P^{\mu}_{0}$) measurements using the decay electron events collected from 2008 September to 2022 June by the Super-Kamiokande detector. Because of its underground location and long operation, we performed high precision measurements by accumulating cosmic-ray muons. We measured the muon charge ratio to be $R=1.32 \pm 0.02$ $(\mathrm{stat.}{+}\mathrm{syst.})$ at $E_{\mu}\cos \theta_{\mathrm{Zenith}}=0.7^{+0.3}_{-0.2}$ $\mathrm{TeV}$, where $E_{\mu}$ is the muon energy and $\theta_{\mathrm{Zenith}}$ is the zenith angle of incoming cosmic-ray muons. This result is consistent with the Honda flux model while this suggests a tension with the $\pi K$ model of $1.9\sigma$. We also measured the muon polarization at the production location to be $P^{\mu}_{0}=0.52 \pm 0.02$ $(\mathrm{stat.}{+}\mathrm{syst.})$ at the muon momentum of $0.9^{+0.6}_{-0.1}$ $\mathrm{TeV}/c$ at the surface of the mountain; this also suggests a tension with the Honda flux model of $1.5\sigma$. This is the most precise measurement ever to experimentally determine the cosmic-ray muon polarization near $1~\mathrm{TeV}/c$. These measurement results are useful to improve the atmospheric neutrino simulations., Comment: 29 pages, 45 figures
Published: 2024

5. First joint oscillation analysis of Super-Kamiokande atmospheric and T2K accelerator neutrino data

Author: Super-Kamiokande, collaborations, T2K, Abe, S., Abe, K., Akhlaq, N., Akutsu, R., Alarakia-Charles, H., Ali, A., Hakim, Y. I. Alj, Monsalve, S. Alonso, Amanai, S., Andreopoulos, C., Anthony, L. H. V., Antonova, M., Aoki, S., Apte, K. A., Arai, T., Arihara, T., Arimoto, S., Asada, Y., Asaka, R., Ashida, Y., Atkin, E. T., Babu, N., Barbi, M., Barker, G. J., Barr, G., Barrow, D., Bates, P., Batkiewicz-Kwasniak, M., Beauchêne, A., Berardi, V., Berns, L., Bhadra, S., Bhuiyan, N., Bian, J., Blanchet, A., Blondel, A., Bodur, B., Bolognesi, S., Bordoni, S., Boyd, S. B., Bravar, A., Bronner, C., Bubak, A., Avanzini, M. Buizza, Burton, G. T., Caballero, J. A., Calabria, N. F., Cao, S., Carabadjac, D., Carter, A. J., Cartwright, S. L., Casado, M. P., Catanesi, M. G., Cervera, A., Chakrani, J., Chalumeau, A., Chen, S., Cherdack, D., Choi, K., Chong, P. S., Chvirova, A., Cicerchia, M., Coleman, J., Collazuol, G., Cook, L., Cormier, F., Cudd, A., Dalmazzone, C., Daret, T., Dasgupta, P., Davis, C., Davydov, Yu. I., De Roeck, A., De Rosa, G., Dealtry, T., Delogu, C. C., Densham, C., Dergacheva, A., Dharmapal, R., Di Lodovico, F., Lopez, G. Diaz, Dolan, S., Douqa, D., Doyle, T. A., Drapier, O., Duffy, K. E., Dumarchez, J., Dunne, P., Dygnarowicz, K., D'ago, D., Edwards, R., Eguchi, A., Elias, J., Emery-Schrenk, S., Erofeev, G., Ershova, A., Eurin, G., Fannon, J. E. P., Fedorova, D., Fedotov, S., Feltre, M., Feng, J., Feng, L., Ferlewicz, D., Fernandez, P., Finch, A. J., Aguirre, G. A. Fiorentini, Fiorillo, G., Fitton, M. D., Patiño, J. M. Franco, Friend, M., Fujii, Y., Fujisawa, C., Fujita, S., Fukuda, Y., Furui, Y., Gao, J., Gaur, R., Giampaolo, A., Giannessi, L., Giganti, C., Glagolev, V., Goldsack, A., Gonin, M., Rosa, J. González, Goodman, E. A. G., Gorin, A., Gorshanov, K., Gousy-Leblanc, V., Grassi, M., Griskevich, N. J., Guigue, M., Hadley, D., Haigh, J. T., Han, S., Harada, M., Harris, D. A., Hartz, M., Hasegawa, T., Hassani, S., Hastings, N. C., Hayato, Y., Heitkamp, I., Henaff, D., Hill, J., Hino, Y., Hiraide, K., Hogan, M., Holeczek, J., Holin, A., Holvey, T., Van, N. T. Hong, Honjo, T., Horiuchi, S., Hosokawa, K., Hu, Z., Hu, J., Iacob, F., Ichikawa, A. K., Ieki, K., Ikeda, M., Iovine, N., Ishida, T., Ishino, H., Ishitsuka, M., Ishizuka, T., Ito, H., Itow, Y., Izmaylov, A., Izumiyama, S., Jakkapu, M., Jamieson, B., Jang, M. C., Jang, J. S., Jenkins, S. J., Jesús-Valls, C., Ji, J. Y., Jia, M., Jiang, J., Jonsson, P., Joshi, S., Jung, C. K., Jung, S., Kabirnezhad, M., Kaboth, A. C., Kajita, T., Kakuno, H., Kameda, J., Kanemura, Y., Kaneshima, R., Karpova, S., Kasetti, S. P., Kashiwagi, Y., Kasturi, V. S., Kataoka, Y., Katori, T., Kawamura, Y., Kawaue, M., Kearns, E., Khabibullin, M., Khotjantsev, A., Kikawa, T., Kim, S. B., King, S., Kiseeva, V., Kisiel, J., Kneale, L., Kobayashi, H., Kobayashi, T., Kobayashi, M., Koch, L., Kodama, S., Kolupanova, M., Konaka, A., Kormos, L. L., Koshio, Y., Koto, T., Kowalik, K., Kudenko, Y., Kudo, Y., Kuribayashi, S., Kurjata, R., Kurochka, V., Kutter, T., Kuze, M., Kwon, E., La Commara, M., Labarga, L., Lachat, M., Lachner, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., LamersJames, M., Langella, A., Laporte, J. -F., Last, D., Latham, N., Laveder, M., Lavitola, L., Lawe, M., Learned, J. G., Lee, Y., Lee, S. H., Silverio, D. Leon, Levorato, S., Lewis, S., Li, X., Li, W., Lin, C., Litchfield, R. P., Liu, S. L., Liu, Y. M., Long, K. R., Longhin, A., Moreno, A. Lopez, Lu, X., Ludovici, L., Lux, T., Machado, L. N., Maekawa, Y., Magaletti, L., Mahn, K., Mahtani, K. K., Malek, M., Mandal, M., Manly, S., Marino, A. D., Martens, K., Marti, Ll., Martin, D. G. R., Martin, J. F., Martin, D., Martini, M., Maruyama, T., Matsubara, T., Matsumoto, R., Mattiazzi, M., Matveev, V., Mauger, C., Mavrokoridis, K., Mazzucato, E., McCauley, N., McElwee, J. M., McFarland, K. S., McGrew, C., McKean, J., Mefodiev, A., Megias, G. D., Mehta, P., Mellet, L., Menjo, H., Metelko, C., Mezzetto, M., Migenda, J., Mijakowski, P., Miki, S., Miller, E., Minamino, A., Mine, S., Mineev, O., Mirabito, J., Miura, M., Bueno, L. Molina, Moon, D. H., Mori, M., Moriyama, S., Morrison, P., Muñoz, A., Mueller, Th. A., Munford, D., Munteanu, L., Nagai, Y., Nagai, K., Nakadaira, T., Nakagiri, K., Nakahata, M., Nakajima, Y., Nakamura, A., Nakamura, K., Nakamura, K. D., Nakamura, T., Nakanishi, F., Nakano, Y., Nakaya, T., Nakayama, S., Nakayoshi, K., Naseby, C. E. R., Ngoc, T. V., Nguyen, V. Q., Nguyen, D. T., Nicholson, M., Niewczas, K., Ninomiya, K., Nishijima, K., Nishimori, S., Nishimura, Y., Noguchi, Y., Nosek, T., Nova, F., Novella, P., Nugent, J. C., Odagawa, T., Okazaki, R., Okazawa, H., Okinaga, W., Okumura, K., Okusawa, T., Ommura, Y., Onda, N., Ospina, N., Osu, L., Oyama, Y., O'Flaherty, M., O'Keeffe, H. M., O'Sullivan, L., Périssé, L., Paganini, P., Palladino, V., Paolone, V., Pari, M., Park, R. G., Parlone, J., Pasternak, J., Payne, D., Penn, G. C., de Perio, P., Pershey, D., Pfaff, M., Pickering, L., Pintaudi, G., Pistillo, C., Pointon, B. W., Popov, B., Yrey, A. Portocarrero, Porwit, K., Posiadala-Zezula, M., Prabhu, Y. S., Prasad, H., Pronost, G., Prouse, N. W., Pupilli, F., Quilain, B., Quyen, P. T., Raaf, J. L., Radermacher, T., Radicioni, E., Radics, B., Ramirez, M. A., Ramsden, R. M., Ratoff, P. N., Reh, M., Riccio, C., Richards, B., Rogly, R., Rondio, E., Roth, S., Roy, N., Rubbia, A., Russo, L., Rychter, A., Saenz, W., Sakai, S., Sakashita, K., Samani, S., Santos, A. D., Sato, Y., Sato, K., Schefke, T., Schloesser, C. M., Scholberg, K., Scott, M., Seiya, Y., Sekiguchi, T., Sekiya, H., Seo, J. W., Sgalaberna, D., Shaikhiev, A., Shi, W., Shiba, H., Shibayama, R., Shigeta, N., Shima, S., Shimamura, R., Shimizu, K., Shinoki, M., Shiozawa, M., Shiraishi, Y., Shvartsman, A., Skrobova, N., Skwarczynski, K., Smy, M. B., Smyczek, D., Sobczyk, J. T., Sobel, H. W., Soler, F. J. P., Sonoda, Y., Speers, A. J., Spina, R., Stroke, Y., Suslov, I. A., Suvorov, S., Suzuki, S., Suzuki, A., Suzuki, S. Y., Suzuki, Y., Sánchez, F., Tada, T., Tada, M., Tairafune, S., Takagi, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takeuchi, Y., Takhistov, V., Takifuji, K., Tanaka, H., Tanaka, H. K., Tanigawa, H., Taniuchi, N., Tano, T., Tarrant, A., Tashiro, T., Teklu, A., Terada, K., Tereshchenko, V. V., Thamm, N., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Toki, W., Tomiya, T., Touramanis, C., Tsui, K. M., Tsukamoto, T., Tzanov, M., Uchida, Y., Vagins, M. R., Vargas, D., Varghese, M., Vasseur, G., Villa, E., Vinning, W. G. S., Virginet, U., Vladisavljevic, T., Wachala, T., Wakabayashi, D., Wallace, H. T., Walsh, J. G., Walter, C. W., Wan, L., Wang, X., Wang, Y., Wark, D., Wascko, M. O., Watanabe, E., Weber, A., Wendell, R. A., Wester, T., Wilking, M. J., Wilkinson, C., Wilson, S. T., Wilson, J. R., Wood, K., Wret, C., Wu, Y., Xia, J., Xie, Z., Xu, B. D., Xu, Y. -H., Yamamoto, K., Yamamoto, T., Yamauchi, K., Yanagisawa, C., Yang, G., Yang, B. S., Yang, J. Y., Yankelevich, A., Yano, T., Yasutome, K., Yershov, N., Yevarouskaya, U., Yokoyama, M., Yoo, J., Yoshida, T., Yoshida, S., Yoshimoto, Y., Yoshimura, N., Yoshioka, Y., Yu, M., Yu, I., Zaki, R., Zaldivar, B., Zalewska, A., Zalipska, J., Zaremba, K., Zarnecki, G., Zhang, J., Zhang, A. Q., Zhang, B., Zhao, X. Y., Zhong, H., Zhu, T., Ziembicki, M., Zimmerman, E. D., Zito, M., Zsoldos, S., Super-Kamiokande, collaborations, T2K, Abe, S., Abe, K., Akhlaq, N., Akutsu, R., Alarakia-Charles, H., Ali, A., Hakim, Y. I. Alj, Monsalve, S. Alonso, Amanai, S., Andreopoulos, C., Anthony, L. H. V., Antonova, M., Aoki, S., Apte, K. A., Arai, T., Arihara, T., Arimoto, S., Asada, Y., Asaka, R., Ashida, Y., Atkin, E. T., Babu, N., Barbi, M., Barker, G. J., Barr, G., Barrow, D., Bates, P., Batkiewicz-Kwasniak, M., Beauchêne, A., Berardi, V., Berns, L., Bhadra, S., Bhuiyan, N., Bian, J., Blanchet, A., Blondel, A., Bodur, B., Bolognesi, S., Bordoni, S., Boyd, S. B., Bravar, A., Bronner, C., Bubak, A., Avanzini, M. Buizza, Burton, G. T., Caballero, J. A., Calabria, N. F., Cao, S., Carabadjac, D., Carter, A. J., Cartwright, S. L., Casado, M. P., Catanesi, M. G., Cervera, A., Chakrani, J., Chalumeau, A., Chen, S., Cherdack, D., Choi, K., Chong, P. S., Chvirova, A., Cicerchia, M., Coleman, J., Collazuol, G., Cook, L., Cormier, F., Cudd, A., Dalmazzone, C., Daret, T., Dasgupta, P., Davis, C., Davydov, Yu. I., De Roeck, A., De Rosa, G., Dealtry, T., Delogu, C. C., Densham, C., Dergacheva, A., Dharmapal, R., Di Lodovico, F., Lopez, G. Diaz, Dolan, S., Douqa, D., Doyle, T. A., Drapier, O., Duffy, K. E., Dumarchez, J., Dunne, P., Dygnarowicz, K., D'ago, D., Edwards, R., Eguchi, A., Elias, J., Emery-Schrenk, S., Erofeev, G., Ershova, A., Eurin, G., Fannon, J. E. P., Fedorova, D., Fedotov, S., Feltre, M., Feng, J., Feng, L., Ferlewicz, D., Fernandez, P., Finch, A. J., Aguirre, G. A. Fiorentini, Fiorillo, G., Fitton, M. D., Patiño, J. M. Franco, Friend, M., Fujii, Y., Fujisawa, C., Fujita, S., Fukuda, Y., Furui, Y., Gao, J., Gaur, R., Giampaolo, A., Giannessi, L., Giganti, C., Glagolev, V., Goldsack, A., Gonin, M., Rosa, J. González, Goodman, E. A. G., Gorin, A., Gorshanov, K., Gousy-Leblanc, V., Grassi, M., Griskevich, N. J., Guigue, M., Hadley, D., Haigh, J. T., Han, S., Harada, M., Harris, D. A., Hartz, M., Hasegawa, T., Hassani, S., Hastings, N. C., Hayato, Y., Heitkamp, I., Henaff, D., Hill, J., Hino, Y., Hiraide, K., Hogan, M., Holeczek, J., Holin, A., Holvey, T., Van, N. T. Hong, Honjo, T., Horiuchi, S., Hosokawa, K., Hu, Z., Hu, J., Iacob, F., Ichikawa, A. K., Ieki, K., Ikeda, M., Iovine, N., Ishida, T., Ishino, H., Ishitsuka, M., Ishizuka, T., Ito, H., Itow, Y., Izmaylov, A., Izumiyama, S., Jakkapu, M., Jamieson, B., Jang, M. C., Jang, J. S., Jenkins, S. J., Jesús-Valls, C., Ji, J. Y., Jia, M., Jiang, J., Jonsson, P., Joshi, S., Jung, C. K., Jung, S., Kabirnezhad, M., Kaboth, A. C., Kajita, T., Kakuno, H., Kameda, J., Kanemura, Y., Kaneshima, R., Karpova, S., Kasetti, S. P., Kashiwagi, Y., Kasturi, V. S., Kataoka, Y., Katori, T., Kawamura, Y., Kawaue, M., Kearns, E., Khabibullin, M., Khotjantsev, A., Kikawa, T., Kim, S. B., King, S., Kiseeva, V., Kisiel, J., Kneale, L., Kobayashi, H., Kobayashi, T., Kobayashi, M., Koch, L., Kodama, S., Kolupanova, M., Konaka, A., Kormos, L. L., Koshio, Y., Koto, T., Kowalik, K., Kudenko, Y., Kudo, Y., Kuribayashi, S., Kurjata, R., Kurochka, V., Kutter, T., Kuze, M., Kwon, E., La Commara, M., Labarga, L., Lachat, M., Lachner, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., LamersJames, M., Langella, A., Laporte, J. -F., Last, D., Latham, N., Laveder, M., Lavitola, L., Lawe, M., Learned, J. G., Lee, Y., Lee, S. H., Silverio, D. Leon, Levorato, S., Lewis, S., Li, X., Li, W., Lin, C., Litchfield, R. P., Liu, S. L., Liu, Y. M., Long, K. R., Longhin, A., Moreno, A. Lopez, Lu, X., Ludovici, L., Lux, T., Machado, L. N., Maekawa, Y., Magaletti, L., Mahn, K., Mahtani, K. K., Malek, M., Mandal, M., Manly, S., Marino, A. D., Martens, K., Marti, Ll., Martin, D. G. R., Martin, J. F., Martin, D., Martini, M., Maruyama, T., Matsubara, T., Matsumoto, R., Mattiazzi, M., Matveev, V., Mauger, C., Mavrokoridis, K., Mazzucato, E., McCauley, N., McElwee, J. M., McFarland, K. S., McGrew, C., McKean, J., Mefodiev, A., Megias, G. D., Mehta, P., Mellet, L., Menjo, H., Metelko, C., Mezzetto, M., Migenda, J., Mijakowski, P., Miki, S., Miller, E., Minamino, A., Mine, S., Mineev, O., Mirabito, J., Miura, M., Bueno, L. Molina, Moon, D. H., Mori, M., Moriyama, S., Morrison, P., Muñoz, A., Mueller, Th. A., Munford, D., Munteanu, L., Nagai, Y., Nagai, K., Nakadaira, T., Nakagiri, K., Nakahata, M., Nakajima, Y., Nakamura, A., Nakamura, K., Nakamura, K. D., Nakamura, T., Nakanishi, F., Nakano, Y., Nakaya, T., Nakayama, S., Nakayoshi, K., Naseby, C. E. R., Ngoc, T. V., Nguyen, V. Q., Nguyen, D. T., Nicholson, M., Niewczas, K., Ninomiya, K., Nishijima, K., Nishimori, S., Nishimura, Y., Noguchi, Y., Nosek, T., Nova, F., Novella, P., Nugent, J. C., Odagawa, T., Okazaki, R., Okazawa, H., Okinaga, W., Okumura, K., Okusawa, T., Ommura, Y., Onda, N., Ospina, N., Osu, L., Oyama, Y., O'Flaherty, M., O'Keeffe, H. M., O'Sullivan, L., Périssé, L., Paganini, P., Palladino, V., Paolone, V., Pari, M., Park, R. G., Parlone, J., Pasternak, J., Payne, D., Penn, G. C., de Perio, P., Pershey, D., Pfaff, M., Pickering, L., Pintaudi, G., Pistillo, C., Pointon, B. W., Popov, B., Yrey, A. Portocarrero, Porwit, K., Posiadala-Zezula, M., Prabhu, Y. S., Prasad, H., Pronost, G., Prouse, N. W., Pupilli, F., Quilain, B., Quyen, P. T., Raaf, J. L., Radermacher, T., Radicioni, E., Radics, B., Ramirez, M. A., Ramsden, R. M., Ratoff, P. N., Reh, M., Riccio, C., Richards, B., Rogly, R., Rondio, E., Roth, S., Roy, N., Rubbia, A., Russo, L., Rychter, A., Saenz, W., Sakai, S., Sakashita, K., Samani, S., Santos, A. D., Sato, Y., Sato, K., Schefke, T., Schloesser, C. M., Scholberg, K., Scott, M., Seiya, Y., Sekiguchi, T., Sekiya, H., Seo, J. W., Sgalaberna, D., Shaikhiev, A., Shi, W., Shiba, H., Shibayama, R., Shigeta, N., Shima, S., Shimamura, R., Shimizu, K., Shinoki, M., Shiozawa, M., Shiraishi, Y., Shvartsman, A., Skrobova, N., Skwarczynski, K., Smy, M. B., Smyczek, D., Sobczyk, J. T., Sobel, H. W., Soler, F. J. P., Sonoda, Y., Speers, A. J., Spina, R., Stroke, Y., Suslov, I. A., Suvorov, S., Suzuki, S., Suzuki, A., Suzuki, S. Y., Suzuki, Y., Sánchez, F., Tada, T., Tada, M., Tairafune, S., Takagi, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takeuchi, Y., Takhistov, V., Takifuji, K., Tanaka, H., Tanaka, H. K., Tanigawa, H., Taniuchi, N., Tano, T., Tarrant, A., Tashiro, T., Teklu, A., Terada, K., Tereshchenko, V. V., Thamm, N., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Toki, W., Tomiya, T., Touramanis, C., Tsui, K. M., Tsukamoto, T., Tzanov, M., Uchida, Y., Vagins, M. R., Vargas, D., Varghese, M., Vasseur, G., Villa, E., Vinning, W. G. S., Virginet, U., Vladisavljevic, T., Wachala, T., Wakabayashi, D., Wallace, H. T., Walsh, J. G., Walter, C. W., Wan, L., Wang, X., Wang, Y., Wark, D., Wascko, M. O., Watanabe, E., Weber, A., Wendell, R. A., Wester, T., Wilking, M. J., Wilkinson, C., Wilson, S. T., Wilson, J. R., Wood, K., Wret, C., Wu, Y., Xia, J., Xie, Z., Xu, B. D., Xu, Y. -H., Yamamoto, K., Yamamoto, T., Yamauchi, K., Yanagisawa, C., Yang, G., Yang, B. S., Yang, J. Y., Yankelevich, A., Yano, T., Yasutome, K., Yershov, N., Yevarouskaya, U., Yokoyama, M., Yoo, J., Yoshida, T., Yoshida, S., Yoshimoto, Y., Yoshimura, N., Yoshioka, Y., Yu, M., Yu, I., Zaki, R., Zaldivar, B., Zalewska, A., Zalipska, J., Zaremba, K., Zarnecki, G., Zhang, J., Zhang, A. Q., Zhang, B., Zhao, X. Y., Zhong, H., Zhu, T., Ziembicki, M., Zimmerman, E. D., Zito, M., and Zsoldos, S.
Abstract: The Super-Kamiokande and T2K collaborations present a joint measurement of neutrino oscillation parameters from their atmospheric and beam neutrino data. It uses a common interaction model for events overlapping in neutrino energy and correlated detector systematic uncertainties between the two datasets, which are found to be compatible. Using 3244.4 days of atmospheric data and a beam exposure of $19.7(16.3) \times 10^{20}$ protons on target in (anti)neutrino mode, the analysis finds a 1.9$\sigma$ exclusion of CP-conservation (defined as $J_{CP}=0$) and a preference for the normal mass ordering., Comment: 10 pages, 3 figures
Published: 2024

6. Development of a data overflow protection system for Super-Kamiokande to maximize data from nearby supernovae

Author: Mori, M., Abe, K., 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., Nakano, Y., Nakahata, M., 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., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., 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., Beauchene, A., Drapier, O., Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Rogly, R., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Choi, K., Iovine, N., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Langella, A., Machado, L. N., 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., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Burton, G. T., Edwards, R., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Ramsden, R. M., Xie, Z., Zsoldos, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Suzuki, A. T., Takagi, Y., Takeuchi, Y., Zhong, H., Bronner, C., Feng, J., Hu, J. R., Hu, Z., Kawaune, M., Kikawa, T., LiCheng, F., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Tarant, A., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Yoshioka, Y., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Shi, W., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Harada, M., Hino, Y., Ishino, H., Kitagawa, H., Koshio, Y., Nakanishi, F., Sakai, S., Tada, T., Tano, T., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Holin, A., 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., Okazawa, H., 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., de Perio, P., Fujita, S., Martens, K., Tsui, K. M., Vagins, M. R., Valls, C. J., Xia, J., Kuze, M., Izumiyama, S., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., 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., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Boyd, S. B., Hadley, D., Nicholson, M., Flaherty, M. O', Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Amanai, S., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Suzuki, S., Wada, K., Mori, M., Abe, K., 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., Nakano, Y., Nakahata, M., 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., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., 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., Beauchene, A., Drapier, O., Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Rogly, R., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Choi, K., Iovine, N., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Langella, A., Machado, L. N., 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., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Burton, G. T., Edwards, R., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Ramsden, R. M., Xie, Z., Zsoldos, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Suzuki, A. T., Takagi, Y., Takeuchi, Y., Zhong, H., Bronner, C., Feng, J., Hu, J. R., Hu, Z., Kawaune, M., Kikawa, T., LiCheng, F., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Tarant, A., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Yoshioka, Y., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Shi, W., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Harada, M., Hino, Y., Ishino, H., Kitagawa, H., Koshio, Y., Nakanishi, F., Sakai, S., Tada, T., Tano, T., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Holin, A., 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., Okazawa, H., 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., de Perio, P., Fujita, S., Martens, K., Tsui, K. M., Vagins, M. R., Valls, C. J., Xia, J., Kuze, M., Izumiyama, S., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., 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., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Boyd, S. B., Hadley, D., Nicholson, M., Flaherty, M. O', Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Amanai, S., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Suzuki, S., and Wada, K.
Abstract: Neutrinos from very nearby supernovae, such as Betelgeuse, are expected to generate more than ten million events over 10\,s in Super-Kamokande (SK). At such large event rates, the buffers of the SK analog-to-digital conversion board (QBEE) will overflow, causing random loss of data that is critical for understanding the dynamics of the supernova explosion mechanism. In order to solve this problem, two new DAQ modules were developed to aid in the observation of very nearby supernovae. The first of these, the SN module, is designed to save only the number of hit PMTs during a supernova burst and the second, the Veto module, prescales the high rate neutrino events to prevent the QBEE from overflowing based on information from the SN module. In the event of a very nearby supernova, these modules allow SK to reconstruct the time evolution of the neutrino event rate from beginning to end using both QBEE and SN module data. This paper presents the development and testing of these modules together with an analysis of supernova-like data generated with a flashing laser diode. We demonstrate that the Veto module successfully prevents DAQ overflows for Betelgeuse-like supernovae as well as the long-term stability of the new modules. During normal running the Veto module is found to issue DAQ vetos a few times per month resulting in a total dead time less than 1\,ms, and does not influence ordinary operations. Additionally, using simulation data we find that supernovae closer than 800~pc will trigger Veto module resulting in a prescaling of the observed neutrino data., Comment: 28 pages, 18 figures. Submitted to PTEP
Published: 2024

7. Measurements of the charge ratio and polarization of cosmic-ray muons with the Super-Kamiokande detector

Author: 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., Nakano, Y., Nakahata, M., 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., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., 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., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Rogly, R., Nakamura, T., Jang, J. S., Machado, L. N., Learned, J. G., Choi, K., Iovine, N., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, 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., Périssé, L., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Okazaki, R., Akutsu, R., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Burton, G. T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., 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., Tarant, 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., 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., de Perio, P., Fujita, S., Jesús-Valls, C., Martens, K., Tsui, K. M., 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., 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., Nakano, Y., Nakahata, M., 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., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., 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., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Rogly, R., Nakamura, T., Jang, J. S., Machado, L. N., Learned, J. G., Choi, K., Iovine, N., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, 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., Périssé, L., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Okazaki, R., Akutsu, R., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Burton, G. T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., 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., Tarant, 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., 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., de Perio, P., Fujita, S., Jesús-Valls, C., Martens, K., Tsui, K. M., 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., and Wada, K.
Abstract: We present the results of the charge ratio ($R$) and polarization ($P^{\mu}_{0}$) measurements using the decay electron events collected from 2008 September to 2022 June by the Super-Kamiokande detector. Because of its underground location and long operation, we performed high precision measurements by accumulating cosmic-ray muons. We measured the muon charge ratio to be $R=1.32 \pm 0.02$ $(\mathrm{stat.}{+}\mathrm{syst.})$ at $E_{\mu}\cos \theta_{\mathrm{Zenith}}=0.7^{+0.3}_{-0.2}$ $\mathrm{TeV}$, where $E_{\mu}$ is the muon energy and $\theta_{\mathrm{Zenith}}$ is the zenith angle of incoming cosmic-ray muons. This result is consistent with the Honda flux model while this suggests a tension with the $\pi K$ model of $1.9\sigma$. We also measured the muon polarization at the production location to be $P^{\mu}_{0}=0.52 \pm 0.02$ $(\mathrm{stat.}{+}\mathrm{syst.})$ at the muon momentum of $0.9^{+0.6}_{-0.1}$ $\mathrm{TeV}/c$ at the surface of the mountain; this also suggests a tension with the Honda flux model of $1.5\sigma$. This is the most precise measurement ever to experimentally determine the cosmic-ray muon polarization near $1~\mathrm{TeV}/c$. These measurement results are useful to improve the atmospheric neutrino simulations., Comment: 29 pages, 45 figures
Published: 2024

8. Search for Periodic Time Variations of the Solar $^8$B Neutrino Flux between 1996 and 2018 in Super-Kamiokande

Author: 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., Nakano, Y., Nakahata, M., Nakayama, S., Noguchi, Y., Sato, K., Sekiya, H., Shiba, H., Shimizu, K., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Tanaka, H., Yano, T., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Tomiya, T., Wang, X., Yoshida, S., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Hill, J., Lee, S. H., Moon, D. H., Park, R. G., Jang, M. C., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Beauchene, A., Drapier, O., Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Nakamura, T., Jang, J. S., Machado, L. N., Learned, J. G., Choi, K., Iovine, N., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Prouse, N. W., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Langella, A., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Okazaki, R., Akutsu, R., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Burton, G. T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Xie, Z., Ramsden, R. M., Zsoldos, S., Suzuki, A. T., Takagi, Y., Zhong, H., Takeuchi, Y., Feng, J., Feng, L., Hu, J. R., Hu, Z., Kikawa, T., Mori, M., Kawaue, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Tarant, A., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Yoshioka, Y., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Shi, W., Harada, M., Hino, Y., Ishino, H., Koshio, Y., Nakanishi, F., Sakai, S., Tada, T., Tano, T., Ishizuka, T., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Holin, A., Nova, F., Yang, B. S., Yang, J. Y., Yoo, J., Jung, S., Fannon, J. E. P., Kneale, L., Malek, M., McElwee, J. M., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Wilson, S. T., Okazawa, H., 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., de Perio, P., Fujita, S., Martens, K., Tsui, K. M., Vagins, M. R., Xia, J., Izumiyama, S., Kuze, M., Matsumoto, R., Ishitsuka, M., Ito, H., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Yamauchi, K., Yoshida, 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., Flaherty, M. O, Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Amanai, S., Marti, Ll., Minamino, A., Suzuki, S., 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., Nakano, Y., Nakahata, M., Nakayama, S., Noguchi, Y., Sato, K., Sekiya, H., Shiba, H., Shimizu, K., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Tanaka, H., Yano, T., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Tomiya, T., Wang, X., Yoshida, S., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Hill, J., Lee, S. H., Moon, D. H., Park, R. G., Jang, M. C., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Beauchene, A., Drapier, O., Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Nakamura, T., Jang, J. S., Machado, L. N., Learned, J. G., Choi, K., Iovine, N., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Prouse, N. W., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Langella, A., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Okazaki, R., Akutsu, R., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Burton, G. T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Xie, Z., Ramsden, R. M., Zsoldos, S., Suzuki, A. T., Takagi, Y., Zhong, H., Takeuchi, Y., Feng, J., Feng, L., Hu, J. R., Hu, Z., Kikawa, T., Mori, M., Kawaue, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Tarant, A., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Yoshioka, Y., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Shi, W., Harada, M., Hino, Y., Ishino, H., Koshio, Y., Nakanishi, F., Sakai, S., Tada, T., Tano, T., Ishizuka, T., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Holin, A., Nova, F., Yang, B. S., Yang, J. Y., Yoo, J., Jung, S., Fannon, J. E. P., Kneale, L., Malek, M., McElwee, J. M., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Wilson, S. T., Okazawa, H., 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., de Perio, P., Fujita, S., Martens, K., Tsui, K. M., Vagins, M. R., Xia, J., Izumiyama, S., Kuze, M., Matsumoto, R., Ishitsuka, M., Ito, H., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Yamauchi, K., Yoshida, 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., Flaherty, M. O, Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Amanai, S., Marti, Ll., Minamino, A., and Suzuki, S.
Abstract: We report a search for time variations of the solar $^8$B neutrino flux using 5804 live days of Super-Kamiokande data collected between May 31, 1996, and May 30, 2018. Super-Kamiokande measured the precise time of each solar neutrino interaction over 22 calendar years to search for solar neutrino flux modulations with unprecedented precision. Periodic modulations are searched for in a dataset comprising five-day interval solar neutrino flux measurements with a maximum likelihood method. We also applied the Lomb-Scargle method to this dataset to compare it with previous reports. The only significant modulation found is due to the elliptic orbit of the Earth around the Sun. The observed modulation is consistent with astronomical data: we measured an eccentricity of (1.53$\pm$0.35)\%, and a perihelion shift of ($-$1.5$\pm$13.5) days., Comment: 8 pages, 5 figures, 2 tables, and data file: "sksolartimevariation5804d.txt" (the data file updated with additional 3 columns -- R^2 correction, upper-error, lower-error)
Published: 2023

9. Solar neutrino measurements using the full data period of Super-Kamiokande-IV

Author: Collaboration, Super-Kamiokande, Abe, K., Bronner, C., Hayato, Y., Hiraide, K., Hosokawa, K., Ieki, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Iyogi, K., Kameda, J., Kanemura, Y., Kaneshima, R., Kashiwagi, Y., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Mochizuki, T., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakano, Y., Nakayama, S., Noguchi, Y., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., 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, R., Wang, X., Yoshida, S., Bravo-Berguno, D., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. d. M., Kachulis, C., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Weatherly, P., Yankelevich, A., Ganezer, K. S., Hill, J., Jang, M. C., Kim, J. Y., Lee, S., Lim, I. T., Moon, D. H., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Beauchene, A., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Imber, J., Mueller, Th. A., Paganini, P., Rogly, R., Quilain, B., Santos, A., Nakamura, T., Jang, J. S., Machado, L. N., Learned, J. G., Matsuno, S., Iovine, N., Choi, K., Cao, S., Anthony, L. H. V., Litchfield, R. P., Prouse, N., Marin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Intonti, R. A., Radicioni, E., Calabria, N. F., De Rosa, G., Langella, A., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Perisse, L., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Okazaki, 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., Boschi, T., Bhuiyan, N., Burton, G. T., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Di Lodovico, F., Migenda, J., Sedgwick, S. Molina, Ramsden, R. M., Taani, M., Xie, Z., Zsoldos, S., Abe, KE., Hasegawa, M., Isobe, Y., Kotsar, Y., Miyabe, H., Ozaki, H., Shiozawa, T., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takagi, Y., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Zhong, H., Ashida, Y., Feng, J., Feng, L., Hayashino, T., Hirota, S., Hu, J. R., Hu, Z., Jiang, M., Kawaue, M., Kikawa, T., Mori, M., Nakamura, KE., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tarrant, A., Wilking, M. J., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Murase, M., Ninomiya, K., Niwa, T., Tsukada, M., Yoshioka, Y., Frankiewicz, K., Lagoda, J., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jiang, J., Jia, M., Jung, C. K., Palomino, J. L., Santucci, G., Shi, W., Vilela, C., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Hagiwara, K., Harada, M., Hino, Y., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Nakanishi, F., Piplani, N., Sakai, S., Sakuda, M., Tada, T., Tano, T., Xu, C., Yamaguchi, R., Ishizuka, T., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Holin, A. M., Nova, F., Jung, S., Yang, B., Yang, J. Y., Yoo, J., Fannon, J. E. P., Kneale, L., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Wilson, S. T., Okazawa, H., Lakshmi, S. M., Choi, Y., Kim, S. B., Kwon, E., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A. K., Tairahune, S., Nishijima, K., Eguchi, A., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Ogawa, N., Shima, S., Watanabe, E., Yokoyama, M., Calland, R. G., Fujita, S., Jesus-Valls, C., Junjie, X., Ming, T. K., de Perio, P., Martens, K., Murdoch, M., Vagins, M. R., Izumiyama, S., Kuze, M., Matsumoto, R., Okajima, Y., Tanaka, M., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Ohta, K., Ommura, Y., Shinoki, M., Shigeta, N., Suganuma, T., Yamaguchi, K., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Gaur, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Li, X., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Berkman, S., Posiadala-Zezula, M., Boyd, S. B., Edwards, R., Hadley, D., Nicholson, M., O'Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Walker, J., Amanai, S., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Sasaki, R., Suzuki, S., Wada, K., Collaboration, Super-Kamiokande, Abe, K., Bronner, C., Hayato, Y., Hiraide, K., Hosokawa, K., Ieki, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Iyogi, K., Kameda, J., Kanemura, Y., Kaneshima, R., Kashiwagi, Y., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Mochizuki, T., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakano, Y., Nakayama, S., Noguchi, Y., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., 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, R., Wang, X., Yoshida, S., Bravo-Berguno, D., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. d. M., Kachulis, C., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Weatherly, P., Yankelevich, A., Ganezer, K. S., Hill, J., Jang, M. C., Kim, J. Y., Lee, S., Lim, I. T., Moon, D. H., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Beauchene, A., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Imber, J., Mueller, Th. A., Paganini, P., Rogly, R., Quilain, B., Santos, A., Nakamura, T., Jang, J. S., Machado, L. N., Learned, J. G., Matsuno, S., Iovine, N., Choi, K., Cao, S., Anthony, L. H. V., Litchfield, R. P., Prouse, N., Marin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Intonti, R. A., Radicioni, E., Calabria, N. F., De Rosa, G., Langella, A., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Perisse, L., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Okazaki, 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., Boschi, T., Bhuiyan, N., Burton, G. T., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Di Lodovico, F., Migenda, J., Sedgwick, S. Molina, Ramsden, R. M., Taani, M., Xie, Z., Zsoldos, S., Abe, KE., Hasegawa, M., Isobe, Y., Kotsar, Y., Miyabe, H., Ozaki, H., Shiozawa, T., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takagi, Y., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Zhong, H., Ashida, Y., Feng, J., Feng, L., Hayashino, T., Hirota, S., Hu, J. R., Hu, Z., Jiang, M., Kawaue, M., Kikawa, T., Mori, M., Nakamura, KE., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tarrant, A., Wilking, M. J., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Murase, M., Ninomiya, K., Niwa, T., Tsukada, M., Yoshioka, Y., Frankiewicz, K., Lagoda, J., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jiang, J., Jia, M., Jung, C. K., Palomino, J. L., Santucci, G., Shi, W., Vilela, C., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Hagiwara, K., Harada, M., Hino, Y., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Nakanishi, F., Piplani, N., Sakai, S., Sakuda, M., Tada, T., Tano, T., Xu, C., Yamaguchi, R., Ishizuka, T., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Holin, A. M., Nova, F., Jung, S., Yang, B., Yang, J. Y., Yoo, J., Fannon, J. E. P., Kneale, L., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Wilson, S. T., Okazawa, H., Lakshmi, S. M., Choi, Y., Kim, S. B., Kwon, E., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A. K., Tairahune, S., Nishijima, K., Eguchi, A., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Ogawa, N., Shima, S., Watanabe, E., Yokoyama, M., Calland, R. G., Fujita, S., Jesus-Valls, C., Junjie, X., Ming, T. K., de Perio, P., Martens, K., Murdoch, M., Vagins, M. R., Izumiyama, S., Kuze, M., Matsumoto, R., Okajima, Y., Tanaka, M., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Ohta, K., Ommura, Y., Shinoki, M., Shigeta, N., Suganuma, T., Yamaguchi, K., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Gaur, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Li, X., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Berkman, S., Posiadala-Zezula, M., Boyd, S. B., Edwards, R., Hadley, D., Nicholson, M., O'Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Walker, J., Amanai, S., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Sasaki, R., Suzuki, S., and Wada, K.
Abstract: An analysis of solar neutrino data from the fourth phase of Super-Kamiokande~(SK-IV) from October 2008 to May 2018 is performed and the results are presented. The observation time of the data set of SK-IV corresponds to $2970$~days and the total live time for all four phases is $5805$~days. For more precise solar neutrino measurements, several improvements are applied in this analysis: lowering the data acquisition threshold in May 2015, further reduction of the spallation background using neutron clustering events, precise energy reconstruction considering the time variation of the PMT gain. The observed number of solar neutrino events in $3.49$--$19.49$ MeV electron kinetic energy region during SK-IV is $65,443^{+390}_{-388}\,(\mathrm{stat.})\pm 925\,(\mathrm{syst.})$ events. Corresponding $\mathrm{^{8}B}$ solar neutrino flux is $(2.314 \pm 0.014\, \rm{(stat.)} \pm 0.040 \, \rm{(syst.)}) \times 10^{6}~\mathrm{cm^{-2}\,s^{-1}}$, assuming a pure electron-neutrino flavor component without neutrino oscillations. The flux combined with all SK phases up to SK-IV is $(2.336 \pm 0.011\, \rm{(stat.)} \pm 0.043 \, \rm{(syst.)}) \times 10^{6}~\mathrm{cm^{-2}\,s^{-1}}$. Based on the neutrino oscillation analysis from all solar experiments, including the SK $5805$~days data set, the best-fit neutrino oscillation parameters are $\rm{sin^{2} \theta_{12,\,solar}} = 0.306 \pm 0.013 $ and $\Delta m^{2}_{21,\,\mathrm{solar}} = (6.10^{+ 0.95}_{-0.81}) \times 10^{-5}~\rm{eV}^{2}$, with a deviation of about 1.5$\sigma$ from the $\Delta m^{2}_{21}$ parameter obtained by KamLAND. The best-fit neutrino oscillation parameters obtained from all solar experiments and KamLAND are $\sin^{2} \theta_{12,\,\mathrm{global}} = 0.307 \pm 0.012 $ and $\Delta m^{2}_{21,\,\mathrm{global}} = (7.50^{+ 0.19}_{-0.18}) \times 10^{-5}~\rm{eV}^{2}$., Comment: 47 pages, 61 figures
Published: 2023
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10. Measurement of the neutrino-oxygen neutral-current quasielastic cross section using atmospheric neutrinos in the SK-Gd experiment

Author: Sakai, S., 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., Nakano, Y., Nakahata, M., Nakayama, S., Noguchi, Y., Sato, K., Sekiya, H., Shiba, H., Shimizu, K., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Tanaka, H., Yano, T., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Tomiya, T., Wang, X., Yoshida, S., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., 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., Beauchene, A., Drapier, O., Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Nakamura, T., Jang, J. S., Machado, L. N., Learned, J. G., Choi, K., Iovine, N., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, 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., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Okazaki, R., Akutsu, R., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Burton, G. T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Ramsden, R. M., Xie, Z., Zsoldos, S., Suzuki, A. T., Takagi, Y., Zhong, H., Takeuchi, Y., 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., Tarant, A., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Yoshioka, Y., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Shi, W., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Harada, M., Hino, Y., Ishino, H., Koshio, Y., Nakanishi, F., Tada, T., Tano, T., Ishizuka, T., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Holin, A., 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., 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., de Perio, P., Fujita, S., Martens, K., Tsui, K. M., Vagins, M. R., Xia, J., Izumiyama, S., Kuze, M., Matsumoto, R., Ishitsuka, M., Ito, H., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Yamauchi, K., Yoshida, 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., Suzuki, S., Sakai, S., 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., Nakano, Y., Nakahata, M., Nakayama, S., Noguchi, Y., Sato, K., Sekiya, H., Shiba, H., Shimizu, K., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Tanaka, H., Yano, T., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Tomiya, T., Wang, X., Yoshida, S., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., 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., Beauchene, A., Drapier, O., Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Nakamura, T., Jang, J. S., Machado, L. N., Learned, J. G., Choi, K., Iovine, N., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, 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., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Okazaki, R., Akutsu, R., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Burton, G. T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Ramsden, R. M., Xie, Z., Zsoldos, S., Suzuki, A. T., Takagi, Y., Zhong, H., Takeuchi, Y., 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., Tarant, A., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Yoshioka, Y., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Shi, W., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Harada, M., Hino, Y., Ishino, H., Koshio, Y., Nakanishi, F., Tada, T., Tano, T., Ishizuka, T., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Holin, A., 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., 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., de Perio, P., Fujita, S., Martens, K., Tsui, K. M., Vagins, M. R., Xia, J., Izumiyama, S., Kuze, M., Matsumoto, R., Ishitsuka, M., Ito, H., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Yamauchi, K., Yoshida, 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., and Suzuki, S.
Abstract: We report the first measurement of the atmospheric neutrino-oxygen neutral-current quasielastic (NCQE) cross section in the gadolinium-loaded Super-Kamiokande (SK) water Cherenkov detector. In June 2020, SK began a new experimental phase, named SK-Gd, by loading 0.011% by mass of gadolinium into the ultrapure water of the SK detector. The introduction of gadolinium to ultrapure water has the effect of improving the neutron-tagging efficiency. Using a 552.2 day data set from August 2020 to June 2022, we measure the NCQE cross section to be 0.74 $\pm$ 0.22(stat.) $^{+0.85}_{-0.15}$ (syst.) $\times$ 10$^{-38}$ cm$^{2}$/oxygen in the energy range from 160 MeV to 10 GeV, which is consistent with the atmospheric neutrino-flux-averaged theoretical NCQE cross section and the measurement in the SK pure-water phase within the uncertainties. Furthermore, we compare the models of the nucleon-nucleus interactions in water and find that the Binary Cascade model and the Liege Intranuclear Cascade model provide a somewhat better fit to the observed data than the Bertini Cascade model. Since the atmospheric neutrino-oxygen NCQE reactions are one of the main backgrounds in the search for diffuse supernova neutrino background (DSNB), these new results will contribute to future studies - and the potential discovery - of the DSNB in SK., Comment: 8 pages, 3 figures
Published: 2023

11. Atmospheric neutrino oscillation analysis with neutron tagging and an expanded fiducial volume in Super-Kamiokande I-V

Author: Collaboration, Super-Kamiokande, Wester, 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., Nakano, Y., Nakahata, M., Nakayama, S., Noguchi, Y., Sato, K., Sekiya, H., Shiba, H., Shimizu, K., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Tanaka, H., Yano, T., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Tomiya, T., Wang, X., Yoshida, S., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Bian, J., Griskevich, N. J., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Hill, J., Lee, S. H., Moon, D. H., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Beauchene, A., Drapier, O., Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Nakamura, T., Jang, J. S., Machado, L. N., Learned, J. G., Choi, K., Iovine, N., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Prouse, N. W., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Langella, A., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Okazaki, R., Akutsu, R., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Burton, G. T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Ramsden, R., Xie, Z., Zsoldos, S., 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., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Shi, W., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Harada, M., Hino, Y., Ishino, H., Koshio, Y., Nakanishi, F., Sakai, S., Tada, T., Tano, T., Ishizuka, T., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Holin, A., Nova, F., Samani, S., Wark, D., 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., Kim, S. B., Kwon, E., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A. K., Nakamura, K. D., Tairafune, S., Nishijima, K., Koshiba, M., Eguchi, A., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Shima, S., Taniuchi, N., Watanabe, E., Yokoyama, M., de Perio, P., Fujita, S., Martens, K., Tsui, K. M., Vagins, M. R., Xia, J., Izumiyama, S., Kuze, M., Matsumoto, R., Ishitsuka, M., Ito, H., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Yamauchi, K., Yoshida, 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., Suzuki, S., Collaboration, Super-Kamiokande, Wester, 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., Nakano, Y., Nakahata, M., Nakayama, S., Noguchi, Y., Sato, K., Sekiya, H., Shiba, H., Shimizu, K., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Tanaka, H., Yano, T., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Tomiya, T., Wang, X., Yoshida, S., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Bian, J., Griskevich, N. J., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Hill, J., Lee, S. H., Moon, D. H., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Beauchene, A., Drapier, O., Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Nakamura, T., Jang, J. S., Machado, L. N., Learned, J. G., Choi, K., Iovine, N., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Prouse, N. W., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Langella, A., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Okazaki, R., Akutsu, R., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Burton, G. T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Ramsden, R., Xie, Z., Zsoldos, S., 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., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Shi, W., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Harada, M., Hino, Y., Ishino, H., Koshio, Y., Nakanishi, F., Sakai, S., Tada, T., Tano, T., Ishizuka, T., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Holin, A., Nova, F., Samani, S., Wark, D., 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., Kim, S. B., Kwon, E., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A. K., Nakamura, K. D., Tairafune, S., Nishijima, K., Koshiba, M., Eguchi, A., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Shima, S., Taniuchi, N., Watanabe, E., Yokoyama, M., de Perio, P., Fujita, S., Martens, K., Tsui, K. M., Vagins, M. R., Xia, J., Izumiyama, S., Kuze, M., Matsumoto, R., Ishitsuka, M., Ito, H., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Yamauchi, K., Yoshida, 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., and Suzuki, S.
Abstract: We present a measurement of neutrino oscillation parameters with the Super-Kamiokande detector using atmospheric neutrinos from the complete pure-water SK I-V (April 1996-July 2020) data set, including events from an expanded fiducial volume. The data set corresponds to 6511.3 live days and an exposure of 484.2 kiloton-years. Measurements of the neutrino oscillation parameters $\Delta m^2_{32}$, $\sin^2\theta_{23}$, $\sin^2 \theta_{13}$, $\delta_{CP}$, and the preference for the neutrino mass ordering are presented with atmospheric neutrino data alone, and with constraints on $\sin^2 \theta_{13}$ from reactor neutrino experiments. Our analysis including constraints on $\sin^2 \theta_{13}$ favors the normal mass ordering at the 92.3% level., Comment: 24 pages, 18 figures
Published: 2023
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12. Measurements of the $\nu_{\mu}$ and $\bar{\nu}_{\mu}$-induced Coherent Charged Pion Production Cross Sections on $^{12}C$ by the T2K experiment

Author: Abe, K., Akhlaq, N., Akutsu, R., Ali, A., Monsalve, S. Alonso, Alt, C., Andreopoulos, C., Antonova, M., Aoki, S., Arihara, T., Asada, Y., Ashida, Y., Atkin, E. T., Barbi, M., Barker, G. J., Barr, G., Barrow, D., Batkiewicz-Kwasniak, M., Berardi, V., Berns, L., Bhadra, S., Blanchet, A., Blondel, A., Bolognesi, S., Bonus, T., Bordoni, S., Boyd, S. B., Bravar, A., Bronner, C., Bron, S., Bubak, A., Avanzini, M. Buizza, Caballero, J. A., Calabria, N. F., Cao, S., Carabadjac, D., Carter, A. J., Cartwright, S. L., Casado, M. P., Catanesi, M. G., Cervera, A., Chakrani, J., Cherdack, D., Chong, P. S., Christodoulou, G., Chvirova, A., Cicerchia, M., Coleman, J., Collazuol, G., Cook, L., Cudd, A., Dalmazzone, C., Daret, T., Davydov, Yu. I., De Roeck, A., De Rosa, G., Dealtry, T., Delogu, C. C., Densham, C., Dergacheva, A., Di Lodovico, F., Dolan, S., Douqa, D., Doyle, T. A., Drapier, O., Dumarchez, J., Dunne, P., Dygnarowicz, K., Eguchi, A., Emery-Schrenk, S., Erofeev, G., Ershova, A., Eurin, G., Fedorova, D., Fedotov, S., Feltre, M., Finch, A. J., Aguirre, G. A. Fiorentini, Fiorillo, G., Fitton, M. D., Patiño, J. M. Franco, Friend, M., Fujii, Y., Fukuda, Y., Furui, Y., Giannessi, L., Giganti, C., Glagolev, V., Gonin, M., Rosa, J. González, Goodman, E. A. G., Gorin, A., Grassi, M., Guigue, M., Hadley, D. R., Haigh, J. T., Hamacher-Baumann, P., Harris, D. A., Hartz, M., Hasegawa, T., Hassani, S., Hastings, N. C., Hayato, Y., Henaff, D., Hogan, M., Holeczek, J., Holin, A., Holvey, T., Van, N. T. Hong, Honjo, T., Ichikawa, A. K., Ikeda, M., Ishida, T., Ishitsuka, M., Israel, H. T., Izmaylov, A., Jakkapu, M., Jamieson, B., Jenkins, S. J., Jesús-Valls, C., Jiang, J. J., Ji, J. Y., Jonsson, P., Joshi, S., Jung, C. K., Jurj, P. B., Kabirnezhad, M., Kaboth, A. C., Kajita, T., Kakuno, H., Kameda, J., Kasetti, S. P., Kataoka, Y., Katori, T., Kawaue, M., Kearns, E., Khabibullin, M., Khotjantsev, A., Kikawa, T., King, S., Kiseeva, V., Kisiel, J., Kobayashi, H., Kobayashi, T., Koch, L., Kodama, S., Konaka, A., Kormos, L. L., Koshio, Y., Koto, T., Kowalik, K., Kudenko, Y., Kudo, Y., Kuribayashi, S., Kurjata, R., Kutter, T., Kuze, M., La Commara, M., Labarga, L., Lachner, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., James, M. Lamers, Lamoureux, M., Langella, A., Laporte, J. -F., Last, D., Latham, N., Laveder, M., Lavitola, L., Lawe, M., Lee, Y., Lin, C., Lin, S. -K., Litchfield, R. P., Liu, S. L., Li, W., Longhin, A., Long, K. R., Moreno, A. Lopez, Ludovici, L., Lu, X., Lux, T., Machado, L. N., Magaletti, L., Mahn, K., Malek, M., Mandal, M., Manly, S., Marino, A. D., Marti-Magro, L., Martin, D. G. R., Martini, M., Martin, J. F., Maruyama, T., Matsubara, T., Matveev, V., Mauger, C., Mavrokoridis, K., Mazzucato, E., McCauley, N., McElwee, J., McFarland, K. S., McGrew, C., McKean, J., Mefodiev, A., Megias, G. D., Mehta, P., Mellet, L., Metelko, C., Mezzetto, M., Miller, E., Minamino, A., Mineev, O., Mine, S., Miura, M., Bueno, L. Molina, Moriyama, S., Morrison, P., Mueller, Th. A., Munford, D., Munteanu, L., Nagai, K., Nagai, Y., Nakadaira, T., Nakagiri, K., Nakahata, M., Nakajima, Y., Nakamura, A., Nakamura, H., Nakamura, K., Nakamura, K. D., Nakano, Y., Nakayama, S., Nakaya, T., Nakayoshi, K., Naseby, C. E. R., Ngoc, T. V., Nguyen, V. Q., Niewczas, K., Nishimori, S., Nishimura, Y., Nishizaki, K., Nosek, T., Nova, F., Novella, P., Nugent, J. C., O'Keeffe, H. M., O'Sullivan, L., Odagawa, T., Okinaga, W., Okumura, K., Okusawa, T., Ospina, N., Oyama, Y., Palladino, V., Paolone, V., Pari, M., Parlone, J., Pasternak, J., Pavin, M., Payne, D., Penn, G. C., Pershey, D., Pickering, L., Pidcott, C., Pintaudi, G., Pistillo, C., Popov, B., Porwit, K., Posiadala-Zezula, M., Prabhu, Y. S., Pupilli, F., Quilain, B., Radermacher, T., Radicioni, E., Radics, B., Ramírez, M. A., Ratoff, P. N., Reh, M., Riccio, C., Rondio, E., Roth, S., Roy, N., Rubbia, A., Ruggeri, A. C., Ruggles, C. A., Rychter, A., Sakashita, K., Sánchez, F., Schloesser, C. M., Scholberg, K., Scott, M., Seiya, Y., Sekiguchi, T., Sekiya, H., Sgalaberna, D., Shaikhiev, A., Shaker, F., Shiozawa, M., Shorrock, W., Shvartsman, A., Skrobova, N., Skwarczynski, K., Smyczek, D., Smy, M., Sobczyk, J. T., Sobel, H., Soler, F. J. P., Sonoda, Y., Speers, A. J., Spina, R., Suslov, I. A., Suvorov, S., Suzuki, A., Suzuki, S. Y., Suzuki, Y., Tada, M., Tairafune, S., Takayasu, S., Takeda, A., Takeuchi, Y., Takifuji, K., Tanaka, H. K., Tani, M., Teklu, A., Tereshchenko, V. V., Thamm, N., Thompson, L. F., Toki, W., Touramanis, C., Towstego, T., Tsui, K. M., Tsukamoto, T., Tzanov, M., Uchida, Y., Vagins, M., Vargas, D., Varghese, M., Vasseur, G., Vilela, C., Villa, E., Vinning, W. G. S., Virginet, U., Vladisavljevic, T., Wachala, T., Walsh, J. G., Wang, Y., Wan, L., Wark, D., Wascko, M. O., Weber, A., Wendell, R., Wilking, M. J., Wilkinson, C., Wilson, J. R., Wood, K., Wret, C., Xia, J., Xu, Y. -h., Yamamoto, K., Yamamoto, T., Yanagisawa, C., Yang, G., Yano, T., Yasutome, K., Yershov, N., Yevarouskaya, U., Yokoyama, M., Yoshimoto, Y., Yoshimura, N., Yu, M., Zaki, R., Zalewska, A., Zalipska, J., Zaremba, K., Zarnecki, G., Zhao, X., Zhu, T., Ziembicki, M., Zimmerman, E. D., Zito, M., Zsoldos, S., Abe, K., Akhlaq, N., Akutsu, R., Ali, A., Monsalve, S. Alonso, Alt, C., Andreopoulos, C., Antonova, M., Aoki, S., Arihara, T., Asada, Y., Ashida, Y., Atkin, E. T., Barbi, M., Barker, G. J., Barr, G., Barrow, D., Batkiewicz-Kwasniak, M., Berardi, V., Berns, L., Bhadra, S., Blanchet, A., Blondel, A., Bolognesi, S., Bonus, T., Bordoni, S., Boyd, S. B., Bravar, A., Bronner, C., Bron, S., Bubak, A., Avanzini, M. Buizza, Caballero, J. A., Calabria, N. F., Cao, S., Carabadjac, D., Carter, A. J., Cartwright, S. L., Casado, M. P., Catanesi, M. G., Cervera, A., Chakrani, J., Cherdack, D., Chong, P. S., Christodoulou, G., Chvirova, A., Cicerchia, M., Coleman, J., Collazuol, G., Cook, L., Cudd, A., Dalmazzone, C., Daret, T., Davydov, Yu. I., De Roeck, A., De Rosa, G., Dealtry, T., Delogu, C. C., Densham, C., Dergacheva, A., Di Lodovico, F., Dolan, S., Douqa, D., Doyle, T. A., Drapier, O., Dumarchez, J., Dunne, P., Dygnarowicz, K., Eguchi, A., Emery-Schrenk, S., Erofeev, G., Ershova, A., Eurin, G., Fedorova, D., Fedotov, S., Feltre, M., Finch, A. J., Aguirre, G. A. Fiorentini, Fiorillo, G., Fitton, M. D., Patiño, J. M. Franco, Friend, M., Fujii, Y., Fukuda, Y., Furui, Y., Giannessi, L., Giganti, C., Glagolev, V., Gonin, M., Rosa, J. González, Goodman, E. A. G., Gorin, A., Grassi, M., Guigue, M., Hadley, D. R., Haigh, J. T., Hamacher-Baumann, P., Harris, D. A., Hartz, M., Hasegawa, T., Hassani, S., Hastings, N. C., Hayato, Y., Henaff, D., Hogan, M., Holeczek, J., Holin, A., Holvey, T., Van, N. T. Hong, Honjo, T., Ichikawa, A. K., Ikeda, M., Ishida, T., Ishitsuka, M., Israel, H. T., Izmaylov, A., Jakkapu, M., Jamieson, B., Jenkins, S. J., Jesús-Valls, C., Jiang, J. J., Ji, J. Y., Jonsson, P., Joshi, S., Jung, C. K., Jurj, P. B., Kabirnezhad, M., Kaboth, A. C., Kajita, T., Kakuno, H., Kameda, J., Kasetti, S. P., Kataoka, Y., Katori, T., Kawaue, M., Kearns, E., Khabibullin, M., Khotjantsev, A., Kikawa, T., King, S., Kiseeva, V., Kisiel, J., Kobayashi, H., Kobayashi, T., Koch, L., Kodama, S., Konaka, A., Kormos, L. L., Koshio, Y., Koto, T., Kowalik, K., Kudenko, Y., Kudo, Y., Kuribayashi, S., Kurjata, R., Kutter, T., Kuze, M., La Commara, M., Labarga, L., Lachner, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., James, M. Lamers, Lamoureux, M., Langella, A., Laporte, J. -F., Last, D., Latham, N., Laveder, M., Lavitola, L., Lawe, M., Lee, Y., Lin, C., Lin, S. -K., Litchfield, R. P., Liu, S. L., Li, W., Longhin, A., Long, K. R., Moreno, A. Lopez, Ludovici, L., Lu, X., Lux, T., Machado, L. N., Magaletti, L., Mahn, K., Malek, M., Mandal, M., Manly, S., Marino, A. D., Marti-Magro, L., Martin, D. G. R., Martini, M., Martin, J. F., Maruyama, T., Matsubara, T., Matveev, V., Mauger, C., Mavrokoridis, K., Mazzucato, E., McCauley, N., McElwee, J., McFarland, K. S., McGrew, C., McKean, J., Mefodiev, A., Megias, G. D., Mehta, P., Mellet, L., Metelko, C., Mezzetto, M., Miller, E., Minamino, A., Mineev, O., Mine, S., Miura, M., Bueno, L. Molina, Moriyama, S., Morrison, P., Mueller, Th. A., Munford, D., Munteanu, L., Nagai, K., Nagai, Y., Nakadaira, T., Nakagiri, K., Nakahata, M., Nakajima, Y., Nakamura, A., Nakamura, H., Nakamura, K., Nakamura, K. D., Nakano, Y., Nakayama, S., Nakaya, T., Nakayoshi, K., Naseby, C. E. R., Ngoc, T. V., Nguyen, V. Q., Niewczas, K., Nishimori, S., Nishimura, Y., Nishizaki, K., Nosek, T., Nova, F., Novella, P., Nugent, J. C., O'Keeffe, H. M., O'Sullivan, L., Odagawa, T., Okinaga, W., Okumura, K., Okusawa, T., Ospina, N., Oyama, Y., Palladino, V., Paolone, V., Pari, M., Parlone, J., Pasternak, J., Pavin, M., Payne, D., Penn, G. C., Pershey, D., Pickering, L., Pidcott, C., Pintaudi, G., Pistillo, C., Popov, B., Porwit, K., Posiadala-Zezula, M., Prabhu, Y. S., Pupilli, F., Quilain, B., Radermacher, T., Radicioni, E., Radics, B., Ramírez, M. A., Ratoff, P. N., Reh, M., Riccio, C., Rondio, E., Roth, S., Roy, N., Rubbia, A., Ruggeri, A. C., Ruggles, C. A., Rychter, A., Sakashita, K., Sánchez, F., Schloesser, C. M., Scholberg, K., Scott, M., Seiya, Y., Sekiguchi, T., Sekiya, H., Sgalaberna, D., Shaikhiev, A., Shaker, F., Shiozawa, M., Shorrock, W., Shvartsman, A., Skrobova, N., Skwarczynski, K., Smyczek, D., Smy, M., Sobczyk, J. T., Sobel, H., Soler, F. J. P., Sonoda, Y., Speers, A. J., Spina, R., Suslov, I. A., Suvorov, S., Suzuki, A., Suzuki, S. Y., Suzuki, Y., Tada, M., Tairafune, S., Takayasu, S., Takeda, A., Takeuchi, Y., Takifuji, K., Tanaka, H. K., Tani, M., Teklu, A., Tereshchenko, V. V., Thamm, N., Thompson, L. F., Toki, W., Touramanis, C., Towstego, T., Tsui, K. M., Tsukamoto, T., Tzanov, M., Uchida, Y., Vagins, M., Vargas, D., Varghese, M., Vasseur, G., Vilela, C., Villa, E., Vinning, W. G. S., Virginet, U., Vladisavljevic, T., Wachala, T., Walsh, J. G., Wang, Y., Wan, L., Wark, D., Wascko, M. O., Weber, A., Wendell, R., Wilking, M. J., Wilkinson, C., Wilson, J. R., Wood, K., Wret, C., Xia, J., Xu, Y. -h., Yamamoto, K., Yamamoto, T., Yanagisawa, C., Yang, G., Yano, T., Yasutome, K., Yershov, N., Yevarouskaya, U., Yokoyama, M., Yoshimoto, Y., Yoshimura, N., Yu, M., Zaki, R., Zalewska, A., Zalipska, J., Zaremba, K., Zarnecki, G., Zhao, X., Zhu, T., Ziembicki, M., Zimmerman, E. D., Zito, M., and Zsoldos, S.
Abstract: We report an updated measurement of the $\nu_{\mu}$-induced, and the first measurement of the $\bar{\nu}_{\mu}$-induced coherent charged pion production cross section on $^{12}C$ nuclei in the T2K experiment. This is measured in a restricted region of the final-state phase space for which $p_{\mu,\pi} > 0.2$ GeV, $\cos(\theta_{\mu}) > 0.8$ and $\cos(\theta_{\pi}) > 0.6$, and at a mean (anti)neutrino energy of 0.85 GeV using the T2K near detector. The measured $\nu_{\mu}$ CC coherent pion production flux-averaged cross section on $^{12}C$ is $(2.98 \pm 0.37 (stat.) \pm 0.31 (syst.) \substack{ +0.49 \\ -0.00 } \mathrm{ (Q^2\,model)}) \times 10^{-40}~\mathrm{cm}^{2}$. The new measurement of the $\bar{\nu}_{\mu}$-induced cross section on $^{12}{C}$ is $(3.05 \pm 0.71 (stat.) \pm 0.39 (syst.) \substack{ +0.74 \\ -0.00 } \mathrm{(Q^2\,model)}) \times 10^{-40}~\mathrm{cm}^{2}$. The results are compatible with both the NEUT 5.4.0 Berger-Sehgal (2009) and GENIE 2.8.0 Rein-Sehgal (2007) model predictions.
Published: 2023
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13. Search for astrophysical electron antineutrinos in Super-Kamiokande with 0.01wt% gadolinium-loaded water

Author: Harada, M., 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., Nakano, Y., Nakahata, M., 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., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Hill, J., Lee, S. H., Moon, D. H., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Beauchene, A., Drapier, O., Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Choi, K., Iovine, N., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Langella, A., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Okazaki, R., Akutsu, R., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Burton, G. T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Xie, Z., Zsoldos, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Suzuki, A. T., Takagi, Y., Takeuchi, Y., Feng, J., Feng, L., Hu, J. R., Hu, Z., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Tarrant, A., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Hino, Y., Ishino, H., Kitagawa, H., Koshio, Y., Nakanishi, F., Sakai, S., Tada, T., Tano, T., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Holin, A., Nova, F., 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., Kim, S. B., Kwon, E., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A. K., Nakamura, K. D., Tairafune, S., Nishijima, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Shima, S., Taniuchi, N., Watanabe, E., Yokoyama, M., de Perio, P., Martens, K., Tsui, K. M., Vagins, M. R., Xia, J., Kuze, M., Izumiyama, S., Matsumoto, R., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Suganuma, T., Yamauchi, K., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Gaur, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Li, X., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Boyd, S. B., Edwards, R., Hadley, D., Nicholson, M., Flaherty, M. O, Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Suzuki, S., Wada, K., Harada, M., 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., Nakano, Y., Nakahata, M., 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., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Hill, J., Lee, S. H., Moon, D. H., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Beauchene, A., Drapier, O., Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Choi, K., Iovine, N., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Langella, A., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Okazaki, R., Akutsu, R., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Burton, G. T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Xie, Z., Zsoldos, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Suzuki, A. T., Takagi, Y., Takeuchi, Y., Feng, J., Feng, L., Hu, J. R., Hu, Z., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Tarrant, A., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Hino, Y., Ishino, H., Kitagawa, H., Koshio, Y., Nakanishi, F., Sakai, S., Tada, T., Tano, T., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Holin, A., Nova, F., 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., Kim, S. B., Kwon, E., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A. K., Nakamura, K. D., Tairafune, S., Nishijima, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Shima, S., Taniuchi, N., Watanabe, E., Yokoyama, M., de Perio, P., Martens, K., Tsui, K. M., Vagins, M. R., Xia, J., Kuze, M., Izumiyama, S., Matsumoto, R., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Suganuma, T., Yamauchi, K., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Gaur, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Li, X., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Boyd, S. B., Edwards, R., Hadley, D., Nicholson, M., Flaherty, M. O, Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Suzuki, S., and Wada, K.
Abstract: We report the first search result for the flux of astrophysical electron antineutrinos for energies O(10) MeV in the gadolinium-loaded Super-Kamiokande (SK) detector. In June 2020, gadolinium was introduced to the ultra-pure water of the SK detector in order to detect neutrons more efficiently. In this new experimental phase, SK-Gd, we can search for electron antineutrinos via inverse beta decay with efficient background rejection and higher signal efficiency thanks to the high efficiency of the neutron tagging technique. In this paper, we report the result for the initial stage of SK-Gd with a $22.5\times552$ $\rm kton\cdot day$ exposure at 0.01% Gd mass concentration. No significant excess over the expected background in the observed events is found for the neutrino energies below 31.3 MeV. Thus, the flux upper limits are placed at the 90% confidence level. The limits and sensitivities are already comparable with the previous SK result with pure-water ($22.5 \times 2970 \rm kton\cdot day$) owing to the enhanced neutron tagging.
Published: 2023
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14. Updated T2K measurements of muon neutrino and antineutrino disappearance using 3.6 $\times$ 10$^{21}$ protons on target

Author: Abe, K., Akhlaq, N., Akutsu, R., Alarakia-Charles, H., Ali, A., Hakim, Y. I. Alj, Monsalve, S. Alonso, Alt, C., Andreopoulos, C., Antonova, M., Aoki, S., Arihara, T., Asada, Y., Ashida, Y., Atkin, E. T., Barbi, M., Barker, G. J., Barr, G., Barrow, D., Batkiewicz-Kwasniak, M., Bench, F., Berardi, V., Berns, L., Bhadra, S., Blanchet, A., Blondel, A., Bolognesi, S., Bonus, T., Bordoni, S., Boyd, S. B., Bravar, A., Bronner, C., Bron, S., Bubak, A., Avanzini, M. Buizza, Caballero, J. A., Calabria, N. F., Cao, S., Carabadjac, D., Carter, A. J., Cartwright, S. L., Casado, M. P., Catanesi, M. G., Cervera, A., Chakrani, J., Cherdack, D., Chong, P. S., Christodoulou, G., Chvirova, A., Cicerchia, M., Coleman, J., Collazuol, G., Cook, L., Cudd, A., Dalmazzone, C., Daret, T., Dasgupta, P., Davydov, Yu. I., De Roeck, A., De Rosa, G., Dealtry, T., Delogu, C. C., Densham, C., Dergacheva, A., Di Lodovico, F., Dolan, S., Douqa, D., Doyle, T. A., Drapier, O., Dumarchez, J., Dunne, P., Dygnarowicz, K., Eguchi, A., Emery-Schrenk, S., Erofeev, G., Ershova, A., Eurin, G., Fedorova, D., Fedotov, S., Feltre, M., Finch, A. J., Aguirre, G. A. Fiorentini, Fiorillo, G., Fitton, M. D., Patiño, J. M. Franco, Friend, M., Fujii, Y., Fukuda, Y., Furui, Y., Fusshoeller, K., Giannessi, L., Giganti, C., Glagolev, V., Gonin, M., Rosa, J. González, Goodman, E. A. G., Gorin, A., Grassi, M., Guigue, M., Hadley, D. R., Haigh, J. T., Hamacher-Baumann, P., Harris, D. A., Hartz, M., Hasegawa, T., Hassani, S., Hastings, N. C., Hayato, Y., Henaff, D., Hiramoto, A., Hogan, M., Holeczek, J., Holin, A., Holvey, T., Van, N. T. Hong, Honjo, T., Iacob, F., Ichikawa, A. K., Ikeda, M., Ishida, T., Ishitsuka, M., Israel, H. T., Iwamoto, K., Izmaylov, A., Izumi, N., Jakkapu, M., Jamieson, B., Jenkins, S. J., Jesús-Valls, C., Jiang, J. J., Ji, J. Y., Jonsson, P., Joshi, S., Jung, C. K., Jurj, P. B., Kabirnezhad, M., Kaboth, A. C., Kajita, T., Kakuno, H., Kameda, J., Kasetti, S. P., Kataoka, Y., Katayama, Y., Katori, T., Kawaue, M., Kearns, E., Khabibullin, M., Khotjantsev, A., Kikawa, T., Kikutani, H., King, S., Kiseeva, V., Kisiel, J., Kobata, T., Kobayashi, H., Kobayashi, T., Koch, L., Kodama, S., Konaka, A., Kormos, L. L., Koshio, Y., Kostin, A., Koto, T., Kowalik, K., Kudenko, Y., Kudo, Y., Kuribayashi, S., Kurjata, R., Kutter, T., Kuze, M., La Commara, M., Labarga, L., Lachner, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., James, M. Lamers, Lamoureux, M., Langella, A., Laporte, J. -F., Last, D., Latham, N., Laveder, M., Lavitola, L., Lawe, M., Lee, Y., Lin, C., Lin, S. -K., Litchfield, R. P., Liu, S. L., Li, W., Longhin, A., Long, K. R., Moreno, A. Lopez, Ludovici, L., Lu, X., Lux, T., Machado, L. N., Magaletti, L., Mahn, K., Malek, M., Mandal, M., Manly, S., Marino, A. D., Marti-Magro, L., Martin, D. G. R., Martini, M., Martin, J. F., Maruyama, T., Matsubara, T., Matveev, V., Mauger, C., Mavrokoridis, K., Mazzucato, E., McCauley, N., McElwee, J., McFarland, K. S., McGrew, C., McKean, J., Mefodiev, A., Megias, G. D., Mehta, P., Mellet, L., Metelko, C., Mezzetto, M., Miller, E., Minamino, A., Mineev, O., Mine, S., Miura, M., Bueno, L. Molina, Moriyama, S., Morrison, P., Mueller, Th. A., Munford, D., Munteanu, L., Nagai, K., Nagai, Y., Nakadaira, T., Nakagiri, K., Nakahata, M., Nakajima, Y., Nakamura, A., Nakamura, H., Nakamura, K., Nakamura, K. D., Nakano, Y., Nakayama, S., Nakaya, T., Nakayoshi, K., Naseby, C. E. R., Ngoc, T. V., Nguyen, V. Q., Niewczas, K., Nishimori, S., Nishimura, Y., Nishizaki, K., Nosek, T., Nova, F., Novella, P., Nugent, J. C., O'Keeffe, H. M., O'Sullivan, L., Odagawa, T., Ogawa, T., Okada, R., Okinaga, W., Okumura, K., Okusawa, T., Ospina, N., Osu, L., Owen, R. A., Oyama, Y., Palladino, V., Paolone, V., Pari, M., Parlone, J., Parsa, S., Pasternak, J., Pavin, M., Payne, D., Penn, G. C., Pershey, D., Pickering, L., Pidcott, C., Pintaudi, G., Pistillo, C., Popov, B., Yrey, A. J. Portocarrero, Porwit, K., Posiadala-Zezula, M., Prabhu, Y. S., Pupilli, F., Quilain, B., Radermacher, T., Radicioni, E., Radics, B., Ramírez, M. A., Ratoff, P. N., Reh, M., Riccio, C., Rondio, E., Roth, S., Roy, N., Rubbia, A., Ruggeri, A. C., Ruggles, C. A., Rychter, A., Sakashita, K., Sánchez, F., Santucci, G., Schefke, T., Schloesser, C. M., Scholberg, K., Scott, M., Seiya, Y., Sekiguchi, T., Sekiya, H., Sgalaberna, D., Shaikhiev, A., Shaker, F., Shiozawa, M., Shorrock, W., Shvartsman, A., Skrobova, N., Skwarczynski, K., Smyczek, D., Smy, M., Sobczyk, J. T., Sobel, H., Soler, F. J. P., Sonoda, Y., Speers, A. J., Spina, R., Suslov, I. A., Suvorov, S., Suzuki, A., Suzuki, S. Y., Suzuki, Y., Sztuc, A. A., Tada, M., Tairafune, S., Takayasu, S., Takeda, A., Takeuchi, Y., Takifuji, K., Tanaka, H. K., Tanigawa, H., Tanihara, Y., Tani, M., Teklu, A., Tereshchenko, V. V., Teshima, N., Thamm, N., Thompson, L. F., Toki, W., Touramanis, C., Towstego, T., Tsui, K. M., Tsukamoto, T., Tzanov, M., Uchida, Y., Vagins, M., Vargas, D., Varghese, M., Vasseur, G., Vilela, C., Villa, E., Vinning, W. G. S., Virginet, U., Vladisavljevic, T., Wachala, T., Wakabayashi, D., Walsh, J. G., Wang, Y., Wan, L., Wark, D., Wascko, M. O., Weber, A., Wendell, R., Wilking, M. J., Wilkinson, C., Wilson, J. R., Wood, K., Wret, C., Xia, J., Xu, Y. -h., Yamamoto, K., Yamamoto, T., Yanagisawa, C., Yang, G., Yano, T., Yasutome, K., Yershov, N., Yevarouskaya, U., Yokoyama, M., Yoshimoto, Y., Yoshimura, N., Yu, M., Zaki, R., Zalewska, A., Zalipska, J., Zaremba, K., Zarnecki, G., Zhao, X., Zhu, T., Ziembicki, M., Zimmerman, E. D., Zito, M., Zsoldos, S., Abe, K., Akhlaq, N., Akutsu, R., Alarakia-Charles, H., Ali, A., Hakim, Y. I. Alj, Monsalve, S. Alonso, Alt, C., Andreopoulos, C., Antonova, M., Aoki, S., Arihara, T., Asada, Y., Ashida, Y., Atkin, E. T., Barbi, M., Barker, G. J., Barr, G., Barrow, D., Batkiewicz-Kwasniak, M., Bench, F., Berardi, V., Berns, L., Bhadra, S., Blanchet, A., Blondel, A., Bolognesi, S., Bonus, T., Bordoni, S., Boyd, S. B., Bravar, A., Bronner, C., Bron, S., Bubak, A., Avanzini, M. Buizza, Caballero, J. A., Calabria, N. F., Cao, S., Carabadjac, D., Carter, A. J., Cartwright, S. L., Casado, M. P., Catanesi, M. G., Cervera, A., Chakrani, J., Cherdack, D., Chong, P. S., Christodoulou, G., Chvirova, A., Cicerchia, M., Coleman, J., Collazuol, G., Cook, L., Cudd, A., Dalmazzone, C., Daret, T., Dasgupta, P., Davydov, Yu. I., De Roeck, A., De Rosa, G., Dealtry, T., Delogu, C. C., Densham, C., Dergacheva, A., Di Lodovico, F., Dolan, S., Douqa, D., Doyle, T. A., Drapier, O., Dumarchez, J., Dunne, P., Dygnarowicz, K., Eguchi, A., Emery-Schrenk, S., Erofeev, G., Ershova, A., Eurin, G., Fedorova, D., Fedotov, S., Feltre, M., Finch, A. J., Aguirre, G. A. Fiorentini, Fiorillo, G., Fitton, M. D., Patiño, J. M. Franco, Friend, M., Fujii, Y., Fukuda, Y., Furui, Y., Fusshoeller, K., Giannessi, L., Giganti, C., Glagolev, V., Gonin, M., Rosa, J. González, Goodman, E. A. G., Gorin, A., Grassi, M., Guigue, M., Hadley, D. R., Haigh, J. T., Hamacher-Baumann, P., Harris, D. A., Hartz, M., Hasegawa, T., Hassani, S., Hastings, N. C., Hayato, Y., Henaff, D., Hiramoto, A., Hogan, M., Holeczek, J., Holin, A., Holvey, T., Van, N. T. Hong, Honjo, T., Iacob, F., Ichikawa, A. K., Ikeda, M., Ishida, T., Ishitsuka, M., Israel, H. T., Iwamoto, K., Izmaylov, A., Izumi, N., Jakkapu, M., Jamieson, B., Jenkins, S. J., Jesús-Valls, C., Jiang, J. J., Ji, J. Y., Jonsson, P., Joshi, S., Jung, C. K., Jurj, P. B., Kabirnezhad, M., Kaboth, A. C., Kajita, T., Kakuno, H., Kameda, J., Kasetti, S. P., Kataoka, Y., Katayama, Y., Katori, T., Kawaue, M., Kearns, E., Khabibullin, M., Khotjantsev, A., Kikawa, T., Kikutani, H., King, S., Kiseeva, V., Kisiel, J., Kobata, T., Kobayashi, H., Kobayashi, T., Koch, L., Kodama, S., Konaka, A., Kormos, L. L., Koshio, Y., Kostin, A., Koto, T., Kowalik, K., Kudenko, Y., Kudo, Y., Kuribayashi, S., Kurjata, R., Kutter, T., Kuze, M., La Commara, M., Labarga, L., Lachner, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., James, M. Lamers, Lamoureux, M., Langella, A., Laporte, J. -F., Last, D., Latham, N., Laveder, M., Lavitola, L., Lawe, M., Lee, Y., Lin, C., Lin, S. -K., Litchfield, R. P., Liu, S. L., Li, W., Longhin, A., Long, K. R., Moreno, A. Lopez, Ludovici, L., Lu, X., Lux, T., Machado, L. N., Magaletti, L., Mahn, K., Malek, M., Mandal, M., Manly, S., Marino, A. D., Marti-Magro, L., Martin, D. G. R., Martini, M., Martin, J. F., Maruyama, T., Matsubara, T., Matveev, V., Mauger, C., Mavrokoridis, K., Mazzucato, E., McCauley, N., McElwee, J., McFarland, K. S., McGrew, C., McKean, J., Mefodiev, A., Megias, G. D., Mehta, P., Mellet, L., Metelko, C., Mezzetto, M., Miller, E., Minamino, A., Mineev, O., Mine, S., Miura, M., Bueno, L. Molina, Moriyama, S., Morrison, P., Mueller, Th. A., Munford, D., Munteanu, L., Nagai, K., Nagai, Y., Nakadaira, T., Nakagiri, K., Nakahata, M., Nakajima, Y., Nakamura, A., Nakamura, H., Nakamura, K., Nakamura, K. D., Nakano, Y., Nakayama, S., Nakaya, T., Nakayoshi, K., Naseby, C. E. R., Ngoc, T. V., Nguyen, V. Q., Niewczas, K., Nishimori, S., Nishimura, Y., Nishizaki, K., Nosek, T., Nova, F., Novella, P., Nugent, J. C., O'Keeffe, H. M., O'Sullivan, L., Odagawa, T., Ogawa, T., Okada, R., Okinaga, W., Okumura, K., Okusawa, T., Ospina, N., Osu, L., Owen, R. A., Oyama, Y., Palladino, V., Paolone, V., Pari, M., Parlone, J., Parsa, S., Pasternak, J., Pavin, M., Payne, D., Penn, G. C., Pershey, D., Pickering, L., Pidcott, C., Pintaudi, G., Pistillo, C., Popov, B., Yrey, A. J. Portocarrero, Porwit, K., Posiadala-Zezula, M., Prabhu, Y. S., Pupilli, F., Quilain, B., Radermacher, T., Radicioni, E., Radics, B., Ramírez, M. A., Ratoff, P. N., Reh, M., Riccio, C., Rondio, E., Roth, S., Roy, N., Rubbia, A., Ruggeri, A. C., Ruggles, C. A., Rychter, A., Sakashita, K., Sánchez, F., Santucci, G., Schefke, T., Schloesser, C. M., Scholberg, K., Scott, M., Seiya, Y., Sekiguchi, T., Sekiya, H., Sgalaberna, D., Shaikhiev, A., Shaker, F., Shiozawa, M., Shorrock, W., Shvartsman, A., Skrobova, N., Skwarczynski, K., Smyczek, D., Smy, M., Sobczyk, J. T., Sobel, H., Soler, F. J. P., Sonoda, Y., Speers, A. J., Spina, R., Suslov, I. A., Suvorov, S., Suzuki, A., Suzuki, S. Y., Suzuki, Y., Sztuc, A. A., Tada, M., Tairafune, S., Takayasu, S., Takeda, A., Takeuchi, Y., Takifuji, K., Tanaka, H. K., Tanigawa, H., Tanihara, Y., Tani, M., Teklu, A., Tereshchenko, V. V., Teshima, N., Thamm, N., Thompson, L. F., Toki, W., Touramanis, C., Towstego, T., Tsui, K. M., Tsukamoto, T., Tzanov, M., Uchida, Y., Vagins, M., Vargas, D., Varghese, M., Vasseur, G., Vilela, C., Villa, E., Vinning, W. G. S., Virginet, U., Vladisavljevic, T., Wachala, T., Wakabayashi, D., Walsh, J. G., Wang, Y., Wan, L., Wark, D., Wascko, M. O., Weber, A., Wendell, R., Wilking, M. J., Wilkinson, C., Wilson, J. R., Wood, K., Wret, C., Xia, J., Xu, Y. -h., Yamamoto, K., Yamamoto, T., Yanagisawa, C., Yang, G., Yano, T., Yasutome, K., Yershov, N., Yevarouskaya, U., Yokoyama, M., Yoshimoto, Y., Yoshimura, N., Yu, M., Zaki, R., Zalewska, A., Zalipska, J., Zaremba, K., Zarnecki, G., Zhao, X., Zhu, T., Ziembicki, M., Zimmerman, E. D., Zito, M., and Zsoldos, S.
Abstract: Muon neutrino and antineutrino disappearance probabilities are identical in the standard three-flavor neutrino oscillation framework, but CPT violation and non-standard interactions can violate this symmetry. In this work we report the measurements of $\sin^{2} \theta_{23}$ and $\Delta m_{32}^2$ independently for neutrinos and antineutrinos. The aforementioned symmetry violation would manifest as an inconsistency in the neutrino and antineutrino oscillation parameters. The analysis discussed here uses a total of 1.97$\times$10$^{21}$ and 1.63$\times$10$^{21}$ protons on target taken with a neutrino and antineutrino beam respectively, and benefits from improved flux and cross-section models, new near detector samples and more than double the data reducing the overall uncertainty of the result. No significant deviation is observed, consistent with the standard neutrino oscillation picture.
Published: 2023

15. Measurements of neutrino oscillation parameters from the T2K experiment using $3.6\times10^{21}$ protons on target

Author: The T2K Collaboration, Abe, K., Akhlaq, N., Akutsu, R., Ali, A., Monsalve, S. Alonso, Alt, C., Andreopoulos, C., Antonova, M., Aoki, S., Arihara, T., Asada, Y., Ashida, Y., Atkin, E. T., Barbi, M., Barker, G. J., Barr, G., Barrow, D., Batkiewicz-Kwasniak, M., Bench, F., Berardi, V., Berns, L., Bhadra, S., Blanchet, A., Blondel, A., Bolognesi, S., Bonus, T., Bordoni, S., Boyd, S. B., Bravar, A., Bronner, C., Bron, S., Bubak, A., Avanzini, M. Buizza, Caballero, J. A., Calabria, N. F., Cao, S., Carabadjac, D., Carter, A. J., Cartwright, S. L., Catanesi, M. G., Cervera, A., Chakrani, J., Cherdack, D., Chong, P. S., Christodoulou, G., Chvirova, A., Cicerchia, M., Coleman, J., Collazuol, G., Cook, L., Cudd, A., Dalmazzone, C., Daret, T., Davydov, Yu. I., De Roeck, A., De Rosa, G., Dealtry, T., Delogu, C. C., Densham, C., Dergacheva, A., Di Lodovico, F., Dolan, S., Douqa, D., Doyle, T. A., Drapier, O., Dumarchez, J., Dunne, P., Dygnarowicz, K., Eguchi, A., Emery-Schrenk, S., Erofeev, G., Ershova, A., Eurin, G., Fedorova, D., Fedotov, S., Feltre, M., Finch, A. J., Aguirre, G. A. Fiorentini, Fiorillo, G., Fitton, M. D., Patiño, J. M. Franco, Friend, M., Fujii, Y., Fukuda, Y., Fusshoeller, K., Giannessi, L., Giganti, C., Glagolev, V., Gonin, M., Rosa, J. González, Goodman, E. A. G., Gorin, A., Grassi, M., Guigue, M., Hadley, D. R., Haigh, J. T., Hamacher-Baumann, P., Harris, D. A., Hartz, M., Hasegawa, T., Hassani, S., Hastings, N. C., Hayato, Y., Henaff, D., Hiramoto, A., Hogan, M., Holeczek, J., Holin, A., Holvey, T., Van, N. T. Hong, Honjo, T., Iacob, F., Ichikawa, A. K., Ikeda, M., Ishida, T., Ishitsuka, M., Israel, H. T., Iwamoto, K., Izmaylov, A., Izumi, N., Jakkapu, M., Jamieson, B., Jenkins, S. J., Jesús-Valls, C., Jiang, J. J., Jonsson, P., Joshi, S., Jung, C. K., Jurj, P. B., Kabirnezhad, M., Kaboth, A. C., Kajita, T., Kakuno, H., Kameda, J., Kasetti, S. P., Kataoka, Y., Katayama, Y., Katori, T., Kawaue, M., Kearns, E., Khabibullin, M., Khotjantsev, A., Kikawa, T., Kikutani, H., King, S., Kiseeva, V., Kisiel, J., Kobata, T., Kobayashi, H., Kobayashi, T., Koch, L., Kodama, S., Konaka, A., Kormos, L. L., Koshio, Y., Kostin, A., Koto, T., Kowalik, K., Kudenko, Y., Kudo, Y., Kuribayashi, S., Kurjata, R., Kutter, T., Kuze, M., La Commara, M., Labarga, L., Lachner, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., James, M. Lamers, Lamoureux, M., Langella, A., Laporte, J. -F., Last, D., Latham, N., Laveder, M., Lavitola, L., Lawe, M., Lee, Y., Lin, C., Lin, S. -K., Litchfield, R. P., Liu, S. L., Li, W., Longhin, A., Long, K. R., Moreno, A. Lopez, Ludovici, L., Lu, X., Lux, T., Machado, L. N., Magaletti, L., Mahn, K., Malek, M., Mandal, M., Manly, S., Marino, A. D., Marti-Magro, L., Martin, D. G. R., Martini, M., Martin, J. F., Maruyama, T., Matsubara, T., Matveev, V., Mauger, C., Mavrokoridis, K., Mazzucato, E., McCauley, N., McElwee, J., McFarland, K. S., McGrew, C., McKean, J., Mefodiev, A., Megias, G. D., Mehta, P., Mellet, L., Metelko, C., Mezzetto, M., Miller, E., Minamino, A., Mineev, O., Mine, S., Miura, M., Bueno, L. Molina, Moriyama, S., Morrison, P., Mueller, Th. A., Munford, D., Munteanu, L., Nagai, K., Nagai, Y., Nakadaira, T., Nakagiri, K., Nakahata, M., Nakajima, Y., Nakamura, A., Nakamura, H., Nakamura, K., Nakamura, K. D., Nakano, Y., Nakayama, S., Nakaya, T., Nakayoshi, K., Naseby, C. E. R., Ngoc, T. V., Nguyen, V. Q., Niewczas, K., Nishimori, S., Nishimura, Y., Nishizaki, K., Nosek, T., Nova, F., Novella, P., Nugent, J. C., O'Keeffe, H. M., O'Sullivan, L., Odagawa, T., Ogawa, T., Okada, R., Okinaga, W., Okumura, K., Okusawa, T., Ospina, N., Owen, R. A., Oyama, Y., Palladino, V., Paolone, V., Pari, M., Parlone, J., Parsa, S., Pasternak, J., Pavin, M., Payne, D., Penn, G. C., Pershey, D., Pickering, L., Pidcott, C., Pintaudi, G., Pistillo, C., Popov, B., Porwit, K., Posiadala-Zezula, M., Prabhu, Y. S., Pupilli, F., Quilain, B., Radermacher, T., Radicioni, E., Radics, B., Ramírez, M. A., Ratoff, P. N., Reh, M., Riccio, C., Rondio, E., Roth, S., Roy, N., Rubbia, A., Ruggeri, A. C., Ruggles, C. A., Rychter, A., Sakashita, K., Sánchez, F., Santucci, G., Schloesser, C. M., Scholberg, K., Scott, M., Seiya, Y., Sekiguchi, T., Sekiya, H., Sgalaberna, D., Shaikhiev, A., Shaker, F., Shaykina, A., Shiozawa, M., Shorrock, W., Shvartsman, A., Skrobova, N., Skwarczynski, K., Smyczek, D., Smy, M., Sobczyk, J. T., Sobel, H., Soler, F. J. P., Sonoda, Y., Speers, A. J., Spina, R., Suslov, I. A., Suvorov, S., Suzuki, A., Suzuki, S. Y., Suzuki, Y., Sztuc, A. A., Tada, M., Tairafune, S., Takayasu, S., Takeda, A., Takeuchi, Y., Takifuji, K., Tanaka, H. K., Tanihara, Y., Tani, M., Teklu, A., Tereshchenko, V. V., Teshima, N., Thamm, N., Thompson, L. F., Toki, W., Touramanis, C., Towstego, T., Tsui, K. M., Tsukamoto, T., Tzanov, M., Uchida, Y., Vagins, M., Vargas, D., Varghese, M., Vasseur, G., Vilela, C., Villa, E., Vinning, W. G. S., Virginet, U., Vladisavljevic, T., Wachala, T., Walsh, J. G., Wang, Y., Wan, L., Wark, D., Wascko, M. O., Weber, A., Wendell, R., Wilking, M. J., Wilkinson, C., Wilson, J. R., Wood, K., Wret, C., Xia, J., Xu, Y. -h., Yamamoto, K., Yamamoto, T., Yanagisawa, C., Yang, G., Yano, T., Yasutome, K., Yershov, N., Yevarouskaya, U., Yokoyama, M., Yoshimoto, Y., Yoshimura, N., Yu, M., Zaki, R., Zalewska, A., Zalipska, J., Zaremba, K., Zarnecki, G., Zhao, X., Zhu, T., Ziembicki, M., Zimmerman, E. D., Zito, M., Zsoldos, S., The T2K Collaboration, Abe, K., Akhlaq, N., Akutsu, R., Ali, A., Monsalve, S. Alonso, Alt, C., Andreopoulos, C., Antonova, M., Aoki, S., Arihara, T., Asada, Y., Ashida, Y., Atkin, E. T., Barbi, M., Barker, G. J., Barr, G., Barrow, D., Batkiewicz-Kwasniak, M., Bench, F., Berardi, V., Berns, L., Bhadra, S., Blanchet, A., Blondel, A., Bolognesi, S., Bonus, T., Bordoni, S., Boyd, S. B., Bravar, A., Bronner, C., Bron, S., Bubak, A., Avanzini, M. Buizza, Caballero, J. A., Calabria, N. F., Cao, S., Carabadjac, D., Carter, A. J., Cartwright, S. L., Catanesi, M. G., Cervera, A., Chakrani, J., Cherdack, D., Chong, P. S., Christodoulou, G., Chvirova, A., Cicerchia, M., Coleman, J., Collazuol, G., Cook, L., Cudd, A., Dalmazzone, C., Daret, T., Davydov, Yu. I., De Roeck, A., De Rosa, G., Dealtry, T., Delogu, C. C., Densham, C., Dergacheva, A., Di Lodovico, F., Dolan, S., Douqa, D., Doyle, T. A., Drapier, O., Dumarchez, J., Dunne, P., Dygnarowicz, K., Eguchi, A., Emery-Schrenk, S., Erofeev, G., Ershova, A., Eurin, G., Fedorova, D., Fedotov, S., Feltre, M., Finch, A. J., Aguirre, G. A. Fiorentini, Fiorillo, G., Fitton, M. D., Patiño, J. M. Franco, Friend, M., Fujii, Y., Fukuda, Y., Fusshoeller, K., Giannessi, L., Giganti, C., Glagolev, V., Gonin, M., Rosa, J. González, Goodman, E. A. G., Gorin, A., Grassi, M., Guigue, M., Hadley, D. R., Haigh, J. T., Hamacher-Baumann, P., Harris, D. A., Hartz, M., Hasegawa, T., Hassani, S., Hastings, N. C., Hayato, Y., Henaff, D., Hiramoto, A., Hogan, M., Holeczek, J., Holin, A., Holvey, T., Van, N. T. Hong, Honjo, T., Iacob, F., Ichikawa, A. K., Ikeda, M., Ishida, T., Ishitsuka, M., Israel, H. T., Iwamoto, K., Izmaylov, A., Izumi, N., Jakkapu, M., Jamieson, B., Jenkins, S. J., Jesús-Valls, C., Jiang, J. J., Jonsson, P., Joshi, S., Jung, C. K., Jurj, P. B., Kabirnezhad, M., Kaboth, A. C., Kajita, T., Kakuno, H., Kameda, J., Kasetti, S. P., Kataoka, Y., Katayama, Y., Katori, T., Kawaue, M., Kearns, E., Khabibullin, M., Khotjantsev, A., Kikawa, T., Kikutani, H., King, S., Kiseeva, V., Kisiel, J., Kobata, T., Kobayashi, H., Kobayashi, T., Koch, L., Kodama, S., Konaka, A., Kormos, L. L., Koshio, Y., Kostin, A., Koto, T., Kowalik, K., Kudenko, Y., Kudo, Y., Kuribayashi, S., Kurjata, R., Kutter, T., Kuze, M., La Commara, M., Labarga, L., Lachner, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., James, M. Lamers, Lamoureux, M., Langella, A., Laporte, J. -F., Last, D., Latham, N., Laveder, M., Lavitola, L., Lawe, M., Lee, Y., Lin, C., Lin, S. -K., Litchfield, R. P., Liu, S. L., Li, W., Longhin, A., Long, K. R., Moreno, A. Lopez, Ludovici, L., Lu, X., Lux, T., Machado, L. N., Magaletti, L., Mahn, K., Malek, M., Mandal, M., Manly, S., Marino, A. D., Marti-Magro, L., Martin, D. G. R., Martini, M., Martin, J. F., Maruyama, T., Matsubara, T., Matveev, V., Mauger, C., Mavrokoridis, K., Mazzucato, E., McCauley, N., McElwee, J., McFarland, K. S., McGrew, C., McKean, J., Mefodiev, A., Megias, G. D., Mehta, P., Mellet, L., Metelko, C., Mezzetto, M., Miller, E., Minamino, A., Mineev, O., Mine, S., Miura, M., Bueno, L. Molina, Moriyama, S., Morrison, P., Mueller, Th. A., Munford, D., Munteanu, L., Nagai, K., Nagai, Y., Nakadaira, T., Nakagiri, K., Nakahata, M., Nakajima, Y., Nakamura, A., Nakamura, H., Nakamura, K., Nakamura, K. D., Nakano, Y., Nakayama, S., Nakaya, T., Nakayoshi, K., Naseby, C. E. R., Ngoc, T. V., Nguyen, V. Q., Niewczas, K., Nishimori, S., Nishimura, Y., Nishizaki, K., Nosek, T., Nova, F., Novella, P., Nugent, J. C., O'Keeffe, H. M., O'Sullivan, L., Odagawa, T., Ogawa, T., Okada, R., Okinaga, W., Okumura, K., Okusawa, T., Ospina, N., Owen, R. A., Oyama, Y., Palladino, V., Paolone, V., Pari, M., Parlone, J., Parsa, S., Pasternak, J., Pavin, M., Payne, D., Penn, G. C., Pershey, D., Pickering, L., Pidcott, C., Pintaudi, G., Pistillo, C., Popov, B., Porwit, K., Posiadala-Zezula, M., Prabhu, Y. S., Pupilli, F., Quilain, B., Radermacher, T., Radicioni, E., Radics, B., Ramírez, M. A., Ratoff, P. N., Reh, M., Riccio, C., Rondio, E., Roth, S., Roy, N., Rubbia, A., Ruggeri, A. C., Ruggles, C. A., Rychter, A., Sakashita, K., Sánchez, F., Santucci, G., Schloesser, C. M., Scholberg, K., Scott, M., Seiya, Y., Sekiguchi, T., Sekiya, H., Sgalaberna, D., Shaikhiev, A., Shaker, F., Shaykina, A., Shiozawa, M., Shorrock, W., Shvartsman, A., Skrobova, N., Skwarczynski, K., Smyczek, D., Smy, M., Sobczyk, J. T., Sobel, H., Soler, F. J. P., Sonoda, Y., Speers, A. J., Spina, R., Suslov, I. A., Suvorov, S., Suzuki, A., Suzuki, S. Y., Suzuki, Y., Sztuc, A. A., Tada, M., Tairafune, S., Takayasu, S., Takeda, A., Takeuchi, Y., Takifuji, K., Tanaka, H. K., Tanihara, Y., Tani, M., Teklu, A., Tereshchenko, V. V., Teshima, N., Thamm, N., Thompson, L. F., Toki, W., Touramanis, C., Towstego, T., Tsui, K. M., Tsukamoto, T., Tzanov, M., Uchida, Y., Vagins, M., Vargas, D., Varghese, M., Vasseur, G., Vilela, C., Villa, E., Vinning, W. G. S., Virginet, U., Vladisavljevic, T., Wachala, T., Walsh, J. G., Wang, Y., Wan, L., Wark, D., Wascko, M. O., Weber, A., Wendell, R., Wilking, M. J., Wilkinson, C., Wilson, J. R., Wood, K., Wret, C., Xia, J., Xu, Y. -h., Yamamoto, K., Yamamoto, T., Yanagisawa, C., Yang, G., Yano, T., Yasutome, K., Yershov, N., Yevarouskaya, U., Yokoyama, M., Yoshimoto, Y., Yoshimura, N., Yu, M., Zaki, R., Zalewska, A., Zalipska, J., Zaremba, K., Zarnecki, G., Zhao, X., Zhu, T., Ziembicki, M., Zimmerman, E. D., Zito, M., and Zsoldos, S.
Abstract: The T2K experiment presents new measurements of neutrino oscillation parameters using $19.7(16.3)\times10^{20}$ protons on target (POT) in (anti-)neutrino mode at the far detector (FD). Compared to the previous analysis, an additional $4.7\times10^{20}$ POT neutrino data was collected at the FD. Significant improvements were made to the analysis methodology, with the near-detector analysis introducing new selections and using more than double the data. Additionally, this is the first T2K oscillation analysis to use NA61/SHINE data on a replica of the T2K target to tune the neutrino flux model, and the neutrino interaction model was improved to include new nuclear effects and calculations. Frequentist and Bayesian analyses are presented, including results on $\sin^2\theta_{13}$ and the impact of priors on the $\delta_\mathrm{CP}$ measurement. Both analyses prefer the normal mass ordering and upper octant of $\sin^2\theta_{23}$ with a nearly maximally CP-violating phase. Assuming the normal ordering and using the constraint on $\sin^2\theta_{13}$ from reactors, $\sin^2\theta_{23}=0.561^{+0.021}_{-0.032}$ using Feldman--Cousins corrected intervals, and $\Delta{}m^2_{32}=2.494_{-0.058}^{+0.041}\times10^{-3}~\mathrm{eV^2}$ using constant $\Delta\chi^{2}$ intervals. The CP-violating phase is constrained to $\delta_\mathrm{CP}=-1.97_{-0.70}^{+0.97}$ using Feldman--Cousins corrected intervals, and $\delta_\mathrm{CP}=0,\pi$ is excluded at more than 90% confidence level. A Jarlskog invariant of zero is excluded at more than $2\sigma$ credible level using a flat prior in $\delta_\mathrm{CP}$, and just below $2\sigma$ using a flat prior in $\sin\delta_\mathrm{CP}$. When the external constraint on $\sin^2\theta_{13}$ is removed, $\sin^2\theta_{13}=28.0^{+2.8}_{-6.5}\times10^{-3}$, in agreement with measurements from reactor experiments. These results are consistent with previous T2K analyses.
Published: 2023
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16. First measurement of muon neutrino charged-current interactions on hydrocarbon without pions in the final state using multiple detectors with correlated energy spectra at T2K

Author: Abe, K., Akhlaq, N., Akutsu, R., Alarakia-Charles, H., Ali, A., Hakim, Y. I. Alj, Monsalve, S. Alonso, Alt, C., Andreopoulos, C., Antonova, M., Aoki, S., Arihara, T., Asada, Y., Ashida, Y., Atkin, E. T., Barbi, M., Barker, G. J., Barr, G., Barrow, D., Batkiewicz-Kwasniak, M., Bench, F., Berardi, V., Berns, L., Bhadra, S., Blanchet, A., Blondel, A., Bolognesi, S., Bonus, T., Bordoni, S., Boyd, S. B., Bravar, A., Bronner, C., Bron, S., Bubak, A., Avanzini, M. Buizza, Caballero, J. A., Calabria, N. F., Cao, S., Carabadjac, D., Carter, A. J., Cartwright, S. L., Casado, M. P., Catanesi, M. G., Cervera, A., Chakrani, J., Cherdack, D., Chong, P. S., Christodoulou, G., Chvirova, A., Cicerchia, M., Coleman, J., Collazuol, G., Cook, L., Cudd, A., Dalmazzone, C., Daret, T., Dasgupta, P., Davydov, Yu. I., De Roeck, A., De Rosa, G., Dealtry, T., Delogu, C. C., Densham, C., Dergacheva, A., Di Lodovico, F., Dolan, S., Douqa, D., Doyle, T. A., Drapier, O., Dumarchez, J., Dunne, P., Dygnarowicz, K., Eguchi, A., Emery-Schrenk, S., Erofeev, G., Ershova, A., Eurin, G., Fedorova, D., Fedotov, S., Feltre, M., Finch, A. J., Aguirre, G. A. Fiorentini, Fiorillo, G., Fitton, M. D., Patiño, J. M. Franco, Friend, M., Fujii, Y., Fukuda, Y., Furui, Y., Fusshoeller, K., Giannessi, L., Giganti, C., Glagolev, V., Gonin, M., Rosa, J. González, Goodman, E. A. G., Gorin, A., Grassi, M., Guigue, M., Hadley, D. R., Haigh, J. T., Hamacher-Baumann, P., Harris, D. A., Hartz, M., Hasegawa, T., Hassani, S., Hastings, N. C., Hayato, Y., Henaff, D., Hiramoto, A., Hogan, M., Holeczek, J., Holin, A., Holvey, T., Van, N. T. Hong, Honjo, T., Iacob, F., Ichikawa, A. K., Ikeda, M., Ishida, T., Ishitsuka, M., Israel, H. T., Izmaylov, A., Izumi, N., Jakkapu, M., Jamieson, B., Jenkins, S. J., Jesús-Valls, C., Jiang, J. J., Ji, J. Y., Jonsson, P., Joshi, S., Jung, C. K., Jurj, P. B., Kabirnezhad, M., Kaboth, A. C., Kajita, T., Kakuno, H., Kameda, J., Kasetti, S. P., Kataoka, Y., Katori, T., Kawaue, M., Kearns, E., Khabibullin, M., Khotjantsev, A., Kikawa, T., King, S., Kiseeva, V., Kisiel, J., Kobata, T., Kobayashi, H., Kobayashi, T., Koch, L., Kodama, S., Konaka, A., Kormos, L. L., Koshio, Y., Kostin, A., Koto, T., Kowalik, K., Kudenko, Y., Kudo, Y., Kuribayashi, S., Kurjata, R., Kutter, T., Kuze, M., La Commara, M., Labarga, L., Lachner, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., James, M. Lamers, Lamoureux, M., Langella, A., Laporte, J. -F., Last, D., Latham, N., Laveder, M., Lavitola, L., Lawe, M., Lee, Y., Lin, C., Lin, S. -K., Litchfield, R. P., Liu, S. L., Li, W., Longhin, A., Long, K. R., Moreno, A. Lopez, Ludovici, L., Lu, X., Lux, T., Machado, L. N., Magaletti, L., Mahn, K., Malek, M., Mandal, M., Manly, S., Marino, A. D., Marti-Magro, L., Martin, D. G. R., Martini, M., Martin, J. F., Maruyama, T., Matsubara, T., Matveev, V., Mauger, C., Mavrokoridis, K., Mazzucato, E., McCauley, N., McElwee, J., McFarland, K. S., McGrew, C., McKean, J., Mefodiev, A., Megias, G. D., Mehta, P., Mellet, L., Metelko, C., Mezzetto, M., Miller, E., Minamino, A., Mineev, O., Mine, S., Miura, M., Bueno, L. Molina, Moriyama, S., Morrison, P., Mueller, Th. A., Munford, D., Munteanu, L., Nagai, K., Nagai, Y., Nakadaira, T., Nakagiri, K., Nakahata, M., Nakajima, Y., Nakamura, A., Nakamura, H., Nakamura, K., Nakamura, K. D., Nakano, Y., Nakayama, S., Nakaya, T., Nakayoshi, K., Naseby, C. E. R., Ngoc, T. V., Nguyen, V. Q., Niewczas, K., Nishimori, S., Nishimura, Y., Nishizaki, K., Nosek, T., Nova, F., Novella, P., Nugent, J. C., O'Keeffe, H. M., O'Sullivan, L., Odagawa, T., Ogawa, T., Okinaga, W., Okumura, K., Okusawa, T., Ospina, N., Osu, L., Owen, R. A., Oyama, Y., Palladino, V., Paolone, V., Pari, M., Parlone, J., Parsa, S., Pasternak, J., Pavin, M., Payne, D., Penn, G. C., Pershey, D., Pickering, L., Pidcott, C., Pintaudi, G., Pistillo, C., Popov, B., Yrey, A. J. Portocarrero, Porwit, K., Posiadala-Zezula, M., Prabhu, Y. S., Pupilli, F., Quilain, B., Radermacher, T., Radicioni, E., Radics, B., Ramírez, M. A., Ratoff, P. N., Reh, M., Riccio, C., Rondio, E., Roth, S., Roy, N., Rubbia, A., Ruggeri, A. C., Ruggles, C. A., Rychter, A., Sakashita, K., Sánchez, F., Santucci, G., Schefke, T., Schloesser, C. M., Scholberg, K., Scott, M., Seiya, Y., Sekiguchi, T., Sekiya, H., Sgalaberna, D., Shaikhiev, A., Shaker, F., Shiozawa, M., Shorrock, W., Shvartsman, A., Skrobova, N., Skwarczynski, K., Smyczek, D., Smy, M., Sobczyk, J. T., Sobel, H., Soler, F. J. P., Sonoda, Y., Speers, A. J., Spina, R., Suslov, I. A., Suvorov, S., Suzuki, A., Suzuki, S. Y., Suzuki, Y., Sztuc, A. A., Tada, M., Tairafune, S., Takayasu, S., Takeda, A., Takeuchi, Y., Takifuji, K., Tanaka, H. K., Tanigawa, H., Tani, M., Teklu, A., Tereshchenko, V. V., Teshima, N., Thamm, N., Thompson, L. F., Toki, W., Touramanis, C., Towstego, T., Tsui, K. M., Tsukamoto, T., Tzanov, M., Uchida, Y., Vagins, M., Vargas, D., Varghese, M., Vasseur, G., Vilela, C., Villa, E., Vinning, W. G. S., Virginet, U., Vladisavljevic, T., Wachala, T., Wakabayashi, D., Walsh, J. G., Wang, Y., Wan, L., Wark, D., Wascko, M. O., Weber, A., Wendell, R., Wilking, M. J., Wilkinson, C., Wilson, J. R., Wood, K., Wret, C., Xia, J., Xu, Y. -h., Yamamoto, K., Yamamoto, T., Yanagisawa, C., Yang, G., Yano, T., Yasutome, K., Yershov, N., Yevarouskaya, U., Yokoyama, M., Yoshimoto, Y., Yoshimura, N., Yu, M., Zaki, R., Zalewska, A., Zalipska, J., Zaremba, K., Zarnecki, G., Zhao, X., Zhu, T., Ziembicki, M., Zimmerman, E. D., Zito, M., Zsoldos, S., Abe, K., Akhlaq, N., Akutsu, R., Alarakia-Charles, H., Ali, A., Hakim, Y. I. Alj, Monsalve, S. Alonso, Alt, C., Andreopoulos, C., Antonova, M., Aoki, S., Arihara, T., Asada, Y., Ashida, Y., Atkin, E. T., Barbi, M., Barker, G. J., Barr, G., Barrow, D., Batkiewicz-Kwasniak, M., Bench, F., Berardi, V., Berns, L., Bhadra, S., Blanchet, A., Blondel, A., Bolognesi, S., Bonus, T., Bordoni, S., Boyd, S. B., Bravar, A., Bronner, C., Bron, S., Bubak, A., Avanzini, M. Buizza, Caballero, J. A., Calabria, N. F., Cao, S., Carabadjac, D., Carter, A. J., Cartwright, S. L., Casado, M. P., Catanesi, M. G., Cervera, A., Chakrani, J., Cherdack, D., Chong, P. S., Christodoulou, G., Chvirova, A., Cicerchia, M., Coleman, J., Collazuol, G., Cook, L., Cudd, A., Dalmazzone, C., Daret, T., Dasgupta, P., Davydov, Yu. I., De Roeck, A., De Rosa, G., Dealtry, T., Delogu, C. C., Densham, C., Dergacheva, A., Di Lodovico, F., Dolan, S., Douqa, D., Doyle, T. A., Drapier, O., Dumarchez, J., Dunne, P., Dygnarowicz, K., Eguchi, A., Emery-Schrenk, S., Erofeev, G., Ershova, A., Eurin, G., Fedorova, D., Fedotov, S., Feltre, M., Finch, A. J., Aguirre, G. A. Fiorentini, Fiorillo, G., Fitton, M. D., Patiño, J. M. Franco, Friend, M., Fujii, Y., Fukuda, Y., Furui, Y., Fusshoeller, K., Giannessi, L., Giganti, C., Glagolev, V., Gonin, M., Rosa, J. González, Goodman, E. A. G., Gorin, A., Grassi, M., Guigue, M., Hadley, D. R., Haigh, J. T., Hamacher-Baumann, P., Harris, D. A., Hartz, M., Hasegawa, T., Hassani, S., Hastings, N. C., Hayato, Y., Henaff, D., Hiramoto, A., Hogan, M., Holeczek, J., Holin, A., Holvey, T., Van, N. T. Hong, Honjo, T., Iacob, F., Ichikawa, A. K., Ikeda, M., Ishida, T., Ishitsuka, M., Israel, H. T., Izmaylov, A., Izumi, N., Jakkapu, M., Jamieson, B., Jenkins, S. J., Jesús-Valls, C., Jiang, J. J., Ji, J. Y., Jonsson, P., Joshi, S., Jung, C. K., Jurj, P. B., Kabirnezhad, M., Kaboth, A. C., Kajita, T., Kakuno, H., Kameda, J., Kasetti, S. P., Kataoka, Y., Katori, T., Kawaue, M., Kearns, E., Khabibullin, M., Khotjantsev, A., Kikawa, T., King, S., Kiseeva, V., Kisiel, J., Kobata, T., Kobayashi, H., Kobayashi, T., Koch, L., Kodama, S., Konaka, A., Kormos, L. L., Koshio, Y., Kostin, A., Koto, T., Kowalik, K., Kudenko, Y., Kudo, Y., Kuribayashi, S., Kurjata, R., Kutter, T., Kuze, M., La Commara, M., Labarga, L., Lachner, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., James, M. Lamers, Lamoureux, M., Langella, A., Laporte, J. -F., Last, D., Latham, N., Laveder, M., Lavitola, L., Lawe, M., Lee, Y., Lin, C., Lin, S. -K., Litchfield, R. P., Liu, S. L., Li, W., Longhin, A., Long, K. R., Moreno, A. Lopez, Ludovici, L., Lu, X., Lux, T., Machado, L. N., Magaletti, L., Mahn, K., Malek, M., Mandal, M., Manly, S., Marino, A. D., Marti-Magro, L., Martin, D. G. R., Martini, M., Martin, J. F., Maruyama, T., Matsubara, T., Matveev, V., Mauger, C., Mavrokoridis, K., Mazzucato, E., McCauley, N., McElwee, J., McFarland, K. S., McGrew, C., McKean, J., Mefodiev, A., Megias, G. D., Mehta, P., Mellet, L., Metelko, C., Mezzetto, M., Miller, E., Minamino, A., Mineev, O., Mine, S., Miura, M., Bueno, L. Molina, Moriyama, S., Morrison, P., Mueller, Th. A., Munford, D., Munteanu, L., Nagai, K., Nagai, Y., Nakadaira, T., Nakagiri, K., Nakahata, M., Nakajima, Y., Nakamura, A., Nakamura, H., Nakamura, K., Nakamura, K. D., Nakano, Y., Nakayama, S., Nakaya, T., Nakayoshi, K., Naseby, C. E. R., Ngoc, T. V., Nguyen, V. Q., Niewczas, K., Nishimori, S., Nishimura, Y., Nishizaki, K., Nosek, T., Nova, F., Novella, P., Nugent, J. C., O'Keeffe, H. M., O'Sullivan, L., Odagawa, T., Ogawa, T., Okinaga, W., Okumura, K., Okusawa, T., Ospina, N., Osu, L., Owen, R. A., Oyama, Y., Palladino, V., Paolone, V., Pari, M., Parlone, J., Parsa, S., Pasternak, J., Pavin, M., Payne, D., Penn, G. C., Pershey, D., Pickering, L., Pidcott, C., Pintaudi, G., Pistillo, C., Popov, B., Yrey, A. J. Portocarrero, Porwit, K., Posiadala-Zezula, M., Prabhu, Y. S., Pupilli, F., Quilain, B., Radermacher, T., Radicioni, E., Radics, B., Ramírez, M. A., Ratoff, P. N., Reh, M., Riccio, C., Rondio, E., Roth, S., Roy, N., Rubbia, A., Ruggeri, A. C., Ruggles, C. A., Rychter, A., Sakashita, K., Sánchez, F., Santucci, G., Schefke, T., Schloesser, C. M., Scholberg, K., Scott, M., Seiya, Y., Sekiguchi, T., Sekiya, H., Sgalaberna, D., Shaikhiev, A., Shaker, F., Shiozawa, M., Shorrock, W., Shvartsman, A., Skrobova, N., Skwarczynski, K., Smyczek, D., Smy, M., Sobczyk, J. T., Sobel, H., Soler, F. J. P., Sonoda, Y., Speers, A. J., Spina, R., Suslov, I. A., Suvorov, S., Suzuki, A., Suzuki, S. Y., Suzuki, Y., Sztuc, A. A., Tada, M., Tairafune, S., Takayasu, S., Takeda, A., Takeuchi, Y., Takifuji, K., Tanaka, H. K., Tanigawa, H., Tani, M., Teklu, A., Tereshchenko, V. V., Teshima, N., Thamm, N., Thompson, L. F., Toki, W., Touramanis, C., Towstego, T., Tsui, K. M., Tsukamoto, T., Tzanov, M., Uchida, Y., Vagins, M., Vargas, D., Varghese, M., Vasseur, G., Vilela, C., Villa, E., Vinning, W. G. S., Virginet, U., Vladisavljevic, T., Wachala, T., Wakabayashi, D., Walsh, J. G., Wang, Y., Wan, L., Wark, D., Wascko, M. O., Weber, A., Wendell, R., Wilking, M. J., Wilkinson, C., Wilson, J. R., Wood, K., Wret, C., Xia, J., Xu, Y. -h., Yamamoto, K., Yamamoto, T., Yanagisawa, C., Yang, G., Yano, T., Yasutome, K., Yershov, N., Yevarouskaya, U., Yokoyama, M., Yoshimoto, Y., Yoshimura, N., Yu, M., Zaki, R., Zalewska, A., Zalipska, J., Zaremba, K., Zarnecki, G., Zhao, X., Zhu, T., Ziembicki, M., Zimmerman, E. D., Zito, M., and Zsoldos, S.
Abstract: This paper reports the first measurement of muon neutrino charged-current interactions without pions in the final state using multiple detectors with correlated energy spectra at T2K. The data was collected on hydrocarbon targets using the off-axis T2K near detector (ND280) and the on-axis T2K near detector (INGRID) with neutrino energy spectra peaked at 0.6 GeV and 1.1 GeV respectively. The correlated neutrino flux presents an opportunity to reduce the impact of the flux uncertainty and to study the energy dependence of neutrino interactions. The extracted double-differential cross sections are compared to several Monte Carlo neutrino-nucleus interaction event generators showing the agreement between both detectors individually and with the correlated result., Comment: Updated discussion in Sec. V-A; Updated author list
Published: 2023
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17. Search for astrophysical electron antineutrinos in Super-Kamiokande with 0.01wt% gadolinium-loaded water

Author: Harada, M., 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., Nakano, Y., Nakahata, M., 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., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Hill, J., Lee, S. H., Moon, D. H., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Beauchene, A., Drapier, O., Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Choi, K., Iovine, N., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Langella, A., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Okazaki, R., Akutsu, R., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Burton, G. T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Xie, Z., Zsoldos, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Suzuki, A. T., Takagi, Y., Takeuchi, Y., Feng, J., Feng, L., Hu, J. R., Hu, Z., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Tarrant, A., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Hino, Y., Ishino, H., Kitagawa, H., Koshio, Y., Nakanishi, F., Sakai, S., Tada, T., Tano, T., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Holin, A., Nova, F., 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., Kim, S. B., Kwon, E., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A. K., Nakamura, K. D., Tairafune, S., Nishijima, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Shima, S., Taniuchi, N., Watanabe, E., Yokoyama, M., de Perio, P., Martens, K., Tsui, K. M., Vagins, M. R., Xia, J., Kuze, M., Izumiyama, S., Matsumoto, R., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Suganuma, T., Yamauchi, K., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Gaur, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Li, X., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Boyd, S. B., Edwards, R., Hadley, D., Nicholson, M., Flaherty, M. O, Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Suzuki, S., Wada, K., Harada, M., 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., Nakano, Y., Nakahata, M., 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., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Hill, J., Lee, S. H., Moon, D. H., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Beauchene, A., Drapier, O., Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Choi, K., Iovine, N., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Langella, A., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Okazaki, R., Akutsu, R., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Burton, G. T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Xie, Z., Zsoldos, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Suzuki, A. T., Takagi, Y., Takeuchi, Y., Feng, J., Feng, L., Hu, J. R., Hu, Z., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Tarrant, A., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Hino, Y., Ishino, H., Kitagawa, H., Koshio, Y., Nakanishi, F., Sakai, S., Tada, T., Tano, T., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Holin, A., Nova, F., 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., Kim, S. B., Kwon, E., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A. K., Nakamura, K. D., Tairafune, S., Nishijima, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Shima, S., Taniuchi, N., Watanabe, E., Yokoyama, M., de Perio, P., Martens, K., Tsui, K. M., Vagins, M. R., Xia, J., Kuze, M., Izumiyama, S., Matsumoto, R., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Suganuma, T., Yamauchi, K., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Gaur, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Li, X., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Boyd, S. B., Edwards, R., Hadley, D., Nicholson, M., Flaherty, M. O, Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Suzuki, S., and Wada, K.
Abstract: We report the first search result for the flux of astrophysical electron antineutrinos for energies O(10) MeV in the gadolinium-loaded Super-Kamiokande (SK) detector. In June 2020, gadolinium was introduced to the ultra-pure water of the SK detector in order to detect neutrons more efficiently. In this new experimental phase, SK-Gd, we can search for electron antineutrinos via inverse beta decay with efficient background rejection and higher signal efficiency thanks to the high efficiency of the neutron tagging technique. In this paper, we report the result for the initial stage of SK-Gd with a $22.5\times552$ $\rm kton\cdot day$ exposure at 0.01% Gd mass concentration. No significant excess over the expected background in the observed events is found for the neutrino energies below 31.3 MeV. Thus, the flux upper limits are placed at the 90% confidence level. The limits and sensitivities are already comparable with the previous SK result with pure-water ($22.5 \times 2970 \rm kton\cdot day$) owing to the enhanced neutron tagging.
Published: 2023
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18. Searching for Supernova Bursts in Super-Kamiokande IV

Author: Mori, M., Abe, K., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Kameda, J., Kanemura, Y., Kaneshima, R., Kashiwagi, Y., Kataoka, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakano, Y., Nakayama, S., Noguchi, Y., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Sato, K., Sekiya, H., Shiba, H., Shimizu, K., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tomiya, T., Watanabe, S., Yano, T., Yoshida, S., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Wang, X., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguño, D., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Zsoldos, S., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. D. M., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., A., Yankelevich, Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., El Hedri, S., Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Santos, A. D., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Fujisawa, C., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Ozaki, H., Shiozawa, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Kotsar, Y., Ashida, Y., Bronner, C., Feng, J., Hirota, S., Kikawa, T., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., McCauley, N., Mehta, P., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Niwa, T., Tsukada, M., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mijakowski, P., Zalipska, J., Mandal, M., Prabhu, Y. S., Jiang, J., Jung, C. K., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Jia, M., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Nakanishi, F., Piplani, N., Sakai, S., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Nova, F., Boschi, T., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Di Lodovico, F., Migenda, J., Taani, M., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Seo, J. W., Yu, I., Nishijima, K., Koshiba, M., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Iwamoto, K., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Martens, K., de Perio, P., Vagins, M. R., Kuze, M., Izumiyama, S., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Ohta, K., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Suganuma, T., Yamauchi, K., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Nicholson, M., O’Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Walker, J., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sasaki, R., Sano, S., Suzuki, S., Wada, K., Cao, S., ichikawa, A., Nakamura, K. D., Tairafune, S., Choi, K., Mori, M., Abe, K., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Kameda, J., Kanemura, Y., Kaneshima, R., Kashiwagi, Y., Kataoka, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakano, Y., Nakayama, S., Noguchi, Y., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Sato, K., Sekiya, H., Shiba, H., Shimizu, K., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tomiya, T., Watanabe, S., Yano, T., Yoshida, S., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Wang, X., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguño, D., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Zsoldos, S., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. D. M., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., A., Yankelevich, Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., El Hedri, S., Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Santos, A. D., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Fujisawa, C., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Ozaki, H., Shiozawa, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Kotsar, Y., Ashida, Y., Bronner, C., Feng, J., Hirota, S., Kikawa, T., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., McCauley, N., Mehta, P., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Niwa, T., Tsukada, M., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mijakowski, P., Zalipska, J., Mandal, M., Prabhu, Y. S., Jiang, J., Jung, C. K., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Jia, M., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Nakanishi, F., Piplani, N., Sakai, S., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Nova, F., Boschi, T., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Di Lodovico, F., Migenda, J., Taani, M., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Seo, J. W., Yu, I., Nishijima, K., Koshiba, M., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Iwamoto, K., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Martens, K., de Perio, P., Vagins, M. R., Kuze, M., Izumiyama, S., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Ohta, K., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Suganuma, T., Yamauchi, K., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Nicholson, M., O’Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Walker, J., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sasaki, R., Sano, S., Suzuki, S., Wada, K., Cao, S., ichikawa, A., Nakamura, K. D., Tairafune, S., and Choi, K.
Abstract: Super-Kamiokande has been searching for neutrino bursts characteristic of core-collapse supernovae continuously, in real time, since the start of operations in 1996. The present work focuses on detecting more distant supernovae whose event rate may be too small to trigger in real time, but may be identified using an offline approach. The analysis of data collected from 2008 to 2018 found no evidence of distant supernovae bursts. This establishes an upper limit of 0.29 yr⁻¹ on the rate of core-collapse supernovae out to 100 kpc at 90% C.L. For supernovae that fail to explode and collapse directly to black holes the limit reaches to 300 kpc.
Published: 2022

19. Testing Non-Standard Interactions Between Solar Neutrinos and Quarks with Super-Kamiokande

Author: Collaboration, Super-Kamiokande, Weatherly, P., Abe, K., Bronner, C., Hayato, Y., Hiraide, K., Ikeda, M., Iyogi, K., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miki, S., Miura, M., Moriyama, S., Mochizuki, T., Nakahata, M., Nakano, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Pronost, G., Sato, K., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tasaka, S., Wang, X., Watanabe, S., Yano, T., Han, S., Kajita, T., Kaneyuki, K., Okumura, K., Tashiro, T., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Labarga, L., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. d. M., Kachulis, C., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Sulak, L. R., Sussman, S., Wan, L., Wester, T., Berkman, S., Tobayama, S., Bian, J., Elnimr, M., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Mine, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Ganezer, K. S., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Li, Z., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Giampaolo, A., Hedri, S. El, Imber, J., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Santos, A. D., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Matsuno, S., Cao, S., Amey, J., Anthony, L. H. V., Litchfield, R. P., Ma, W. Y., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Wascko, M. O., Berardi, V., Catanesi, M. G., Intonti, R. A., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ospina, N., Ludovici, L., Gonin, M., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Jakkapu, M., Kobayashi, T., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Gao, J., Katori, T., Migenda, J., Taani, M., Zsoldos, S., Abe, KE., Hasegawa, M., Isobe, Y., Kotsar, Y., Miyabe, H., Ozaki, H., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ashida, Y., Feng, J., Hayashino, T., Hirota, S., Jiang, M., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Murase, M., Frankiewicz, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Li, X., Palomino, J. L., Santucci, G., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Hagiwara, K., Harada, M., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Sakai, S., Sakuda, M., Takahira, Y., Xu, C., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Sedgwick, S. Molina, Tacik, R., Nova, F., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Choi, Y., Kim, S. B., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A., Nakamura, K. D., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Suda, Y., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Martens, K., Murdoch, M., Vagins, M. R., Hamabe, D., Izumiyama, S., Kuze, M., Okajima, Y., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Shinoki, M., Suganuma, T., Yonenaga, M., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., de Perio, P., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Nicholson, M., O'Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Giorgio, P., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Sasaki, R., Wada, K., Collaboration, Super-Kamiokande, Weatherly, P., Abe, K., Bronner, C., Hayato, Y., Hiraide, K., Ikeda, M., Iyogi, K., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miki, S., Miura, M., Moriyama, S., Mochizuki, T., Nakahata, M., Nakano, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Pronost, G., Sato, K., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tasaka, S., Wang, X., Watanabe, S., Yano, T., Han, S., Kajita, T., Kaneyuki, K., Okumura, K., Tashiro, T., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Labarga, L., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. d. M., Kachulis, C., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Sulak, L. R., Sussman, S., Wan, L., Wester, T., Berkman, S., Tobayama, S., Bian, J., Elnimr, M., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Mine, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Ganezer, K. S., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Li, Z., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Giampaolo, A., Hedri, S. El, Imber, J., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Santos, A. D., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Matsuno, S., Cao, S., Amey, J., Anthony, L. H. V., Litchfield, R. P., Ma, W. Y., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Wascko, M. O., Berardi, V., Catanesi, M. G., Intonti, R. A., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ospina, N., Ludovici, L., Gonin, M., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Jakkapu, M., Kobayashi, T., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Gao, J., Katori, T., Migenda, J., Taani, M., Zsoldos, S., Abe, KE., Hasegawa, M., Isobe, Y., Kotsar, Y., Miyabe, H., Ozaki, H., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ashida, Y., Feng, J., Hayashino, T., Hirota, S., Jiang, M., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Murase, M., Frankiewicz, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Li, X., Palomino, J. L., Santucci, G., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Hagiwara, K., Harada, M., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Sakai, S., Sakuda, M., Takahira, Y., Xu, C., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Sedgwick, S. Molina, Tacik, R., Nova, F., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Choi, Y., Kim, S. B., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A., Nakamura, K. D., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Suda, Y., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Martens, K., Murdoch, M., Vagins, M. R., Hamabe, D., Izumiyama, S., Kuze, M., Okajima, Y., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Shinoki, M., Suganuma, T., Yonenaga, M., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., de Perio, P., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Nicholson, M., O'Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Giorgio, P., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Sasaki, R., and Wada, K.
Abstract: Non-Standard Interactions (NSI) between neutrinos and matter affect the neutrino flavor oscillations. Due to the high matter density in the core of the Sun, solar neutrinos are suited to probe these interactions. Using the $277$ kton-yr exposure of Super-Kamiokande to $^{8}$B solar neutrinos, we search for the presence of NSI. Our data favors the presence of NSI with down quarks at 1.8$\sigma$, and with up quarks at 1.6$\sigma$, with the best fit NSI parameters being ($\epsilon_{11}^{d},\epsilon_{12}^{d}$) = (-3.3, -3.1) for $d$-quarks and ($\epsilon_{11}^{u},\epsilon_{12}^{u}$) = (-2.5, -3.1) for $u$-quarks. After combining with data from the Sudbury Neutrino Observatory and Borexino, the significance increases by 0.1$\sigma$., Comment: Author: Pierce Weatherly 25 pages. To be submitted to Physical Review D
Published: 2022

20. Search for supernova bursts in Super-Kamiokande IV

Author: collaboration, The Super-Kamiokande, Mori, M., Abe, K., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Kameda, J., Kanemura, Y., Kaneshima, R., Kashiwagi, Y., Kataoka, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakano, Y., Nakayama, S., Noguchi, Y., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Sato, K., Sekiya, H., Shiba, H., Shimizu, K., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tomiya, T., Watanabe, S., Yano, T., Yoshida, S., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Wang, X., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguno, D., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Zsoldos, S., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. d. M., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Santos, A. D., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Fujisawa, C., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Ozaki, H., Shiozawa, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Kotsar, Y., Ashida, Y., Bronner, C., Feng, J., Hirota, S., Kikawa, T., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., McCauley, N., Mehta, P., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Niwa, T., Tsukada, M., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mijakowski, P., Zalipska, J., Mandal, M., Prabhu, Y. S., Jiang, J., Jung, C. K., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Jia, M., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Nakanishi, F., Piplani, N., Sakai, S., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Nova, F., Boschi, T., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Di Lodovico, F., Migenda, J., Taani, M., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Seo, J. W., Yu, I., Nishijima, K., Koshiba, M., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Iwamoto, K., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Martens, K., de Perio, P., Vagins, M. R., Kuze, M., Izumiyama, S., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Ohta, K., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Suganuma, T., Yamauchi, K., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Nicholson, M., Flaherty, M. O', Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Walker, J., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sasaki, R., Sano, S., Suzuki, S., Wada, K., Cao, S., Ichikawa, A., Nakamura, K. D., Tairafun, S., collaboration, The Super-Kamiokande, Mori, M., Abe, K., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Kameda, J., Kanemura, Y., Kaneshima, R., Kashiwagi, Y., Kataoka, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakano, Y., Nakayama, S., Noguchi, Y., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Sato, K., Sekiya, H., Shiba, H., Shimizu, K., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tomiya, T., Watanabe, S., Yano, T., Yoshida, S., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Wang, X., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguno, D., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Zsoldos, S., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. d. M., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Santos, A. D., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Fujisawa, C., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Ozaki, H., Shiozawa, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Kotsar, Y., Ashida, Y., Bronner, C., Feng, J., Hirota, S., Kikawa, T., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., McCauley, N., Mehta, P., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Niwa, T., Tsukada, M., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mijakowski, P., Zalipska, J., Mandal, M., Prabhu, Y. S., Jiang, J., Jung, C. K., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Jia, M., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Nakanishi, F., Piplani, N., Sakai, S., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Nova, F., Boschi, T., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Di Lodovico, F., Migenda, J., Taani, M., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Seo, J. W., Yu, I., Nishijima, K., Koshiba, M., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Iwamoto, K., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Martens, K., de Perio, P., Vagins, M. R., Kuze, M., Izumiyama, S., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Ohta, K., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Suganuma, T., Yamauchi, K., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Nicholson, M., Flaherty, M. O', Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Walker, J., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sasaki, R., Sano, S., Suzuki, S., Wada, K., Cao, S., Ichikawa, A., Nakamura, K. D., and Tairafun, S.
Abstract: Super-Kamiokande has been searching for neutrino bursts characteristic of core-collapse supernovae continuously, in real time, since the start of operations in 1996. The present work focuses on detecting more distant supernovae whose event rate may be too small to trigger in real time, but may be identified using an offline approach. The analysis of data collected from 2008 to 2018 found no evidence of distant supernovae bursts. This establishes an upper limit of 0.29 year$^{-1}$ on the rate of core-collapse supernovae out to 100 kpc at 90% C.L.. For supernovae that fail to explode and collapse directly to black holes the limit reaches to 300 kpc.
Published: 2022
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21. Testing Non-Standard Interactions Between Solar Neutrinos and Quarks with Super-Kamiokande

Author: Collaboration, Super-Kamiokande, Weatherly, P., Abe, K., Bronner, C., Hayato, Y., Hiraide, K., Ikeda, M., Iyogi, K., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miki, S., Miura, M., Moriyama, S., Mochizuki, T., Nakahata, M., Nakano, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Pronost, G., Sato, K., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tasaka, S., Wang, X., Watanabe, S., Yano, T., Han, S., Kajita, T., Kaneyuki, K., Okumura, K., Tashiro, T., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Labarga, L., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. d. M., Kachulis, C., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Sulak, L. R., Sussman, S., Wan, L., Wester, T., Berkman, S., Tobayama, S., Bian, J., Elnimr, M., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Mine, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Ganezer, K. S., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Li, Z., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Giampaolo, A., Hedri, S. El, Imber, J., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Santos, A. D., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Matsuno, S., Cao, S., Amey, J., Anthony, L. H. V., Litchfield, R. P., Ma, W. Y., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Wascko, M. O., Berardi, V., Catanesi, M. G., Intonti, R. A., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ospina, N., Ludovici, L., Gonin, M., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Jakkapu, M., Kobayashi, T., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Gao, J., Katori, T., Migenda, J., Taani, M., Zsoldos, S., Abe, KE., Hasegawa, M., Isobe, Y., Kotsar, Y., Miyabe, H., Ozaki, H., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ashida, Y., Feng, J., Hayashino, T., Hirota, S., Jiang, M., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Murase, M., Frankiewicz, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Li, X., Palomino, J. L., Santucci, G., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Hagiwara, K., Harada, M., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Sakai, S., Sakuda, M., Takahira, Y., Xu, C., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Sedgwick, S. Molina, Tacik, R., Nova, F., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Choi, Y., Kim, S. B., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A., Nakamura, K. D., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Suda, Y., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Martens, K., Murdoch, M., Vagins, M. R., Hamabe, D., Izumiyama, S., Kuze, M., Okajima, Y., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Shinoki, M., Suganuma, T., Yonenaga, M., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., de Perio, P., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Nicholson, M., O'Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Giorgio, P., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Sasaki, R., Wada, K., Collaboration, Super-Kamiokande, Weatherly, P., Abe, K., Bronner, C., Hayato, Y., Hiraide, K., Ikeda, M., Iyogi, K., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miki, S., Miura, M., Moriyama, S., Mochizuki, T., Nakahata, M., Nakano, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Pronost, G., Sato, K., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tasaka, S., Wang, X., Watanabe, S., Yano, T., Han, S., Kajita, T., Kaneyuki, K., Okumura, K., Tashiro, T., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Labarga, L., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. d. M., Kachulis, C., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Sulak, L. R., Sussman, S., Wan, L., Wester, T., Berkman, S., Tobayama, S., Bian, J., Elnimr, M., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Mine, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Ganezer, K. S., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Li, Z., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Giampaolo, A., Hedri, S. El, Imber, J., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Santos, A. D., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Matsuno, S., Cao, S., Amey, J., Anthony, L. H. V., Litchfield, R. P., Ma, W. Y., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Wascko, M. O., Berardi, V., Catanesi, M. G., Intonti, R. A., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ospina, N., Ludovici, L., Gonin, M., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Jakkapu, M., Kobayashi, T., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Gao, J., Katori, T., Migenda, J., Taani, M., Zsoldos, S., Abe, KE., Hasegawa, M., Isobe, Y., Kotsar, Y., Miyabe, H., Ozaki, H., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ashida, Y., Feng, J., Hayashino, T., Hirota, S., Jiang, M., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Murase, M., Frankiewicz, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Li, X., Palomino, J. L., Santucci, G., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Hagiwara, K., Harada, M., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Sakai, S., Sakuda, M., Takahira, Y., Xu, C., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Sedgwick, S. Molina, Tacik, R., Nova, F., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Choi, Y., Kim, S. B., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A., Nakamura, K. D., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Suda, Y., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Martens, K., Murdoch, M., Vagins, M. R., Hamabe, D., Izumiyama, S., Kuze, M., Okajima, Y., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Shinoki, M., Suganuma, T., Yonenaga, M., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., de Perio, P., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Nicholson, M., O'Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Giorgio, P., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Sasaki, R., and Wada, K.
Abstract: Non-Standard Interactions (NSI) between neutrinos and matter affect the neutrino flavor oscillations. Due to the high matter density in the core of the Sun, solar neutrinos are suited to probe these interactions. Using the $277$ kton-yr exposure of Super-Kamiokande to $^{8}$B solar neutrinos, we search for the presence of NSI. Our data favors the presence of NSI with down quarks at 1.8$\sigma$, and with up quarks at 1.6$\sigma$, with the best fit NSI parameters being ($\epsilon_{11}^{d},\epsilon_{12}^{d}$) = (-3.3, -3.1) for $d$-quarks and ($\epsilon_{11}^{u},\epsilon_{12}^{u}$) = (-2.5, -3.1) for $u$-quarks. After combining with data from the Sudbury Neutrino Observatory and Borexino, the significance increases by 0.1$\sigma$., Comment: Author: Pierce Weatherly 25 pages. To be submitted to Physical Review D
Published: 2022

22. Searching for neutrinos from solar flares across solar cycles 23 and 24 with the Super-Kamiokande detector

Author: Okamoto, K., Abe, K., Hayato, Y., Hiraide, K., Hosokawa, K., Ieki, K., Ikeda, M., Kameda, J., Kanemura, Y., Kaneshima, Y., Kataoka, Y., Kashiwagi, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakano, Y., Nakayama, S., Noguchi, Y., Sato, K., Sekiya, H., Shimizu, K., Shiozawa, M., Shiba, H., 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., Xia, J., Yoshida, S., Megias, G. D., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Hill, J., Kim, J. Y., Lee, S. H., Lim, I. T., Moon, D. H., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Beauchene, A., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Choi, K., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Boschi, T., Burton, G. T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Taani, M., Xie, Z., Zsoldos, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Bronner, C., Feng, J., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Tarrant, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Harada, M., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Nakanishi, F., Piplani, N., Sakai, S., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Holin, A., Nova, F., Yang, J. Y., Fannon, J. E. P., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Kwon, E., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A. K., Nakamura, K. D., Tairafune, S., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Shima, S., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Martens, K., de Perio, P., Vagins, M. R., Kuze, M., Izumiyama, S., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Suganuma, T., Yamauchi, K., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Gaur, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Li, X., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Boyd, S. B., Hadley, D., Nicholson, M., O'Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Walker, J., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Sasaki, R., Suzuki, S., Wada, K., Okamoto, K., Abe, K., Hayato, Y., Hiraide, K., Hosokawa, K., Ieki, K., Ikeda, M., Kameda, J., Kanemura, Y., Kaneshima, Y., Kataoka, Y., Kashiwagi, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakano, Y., Nakayama, S., Noguchi, Y., Sato, K., Sekiya, H., Shimizu, K., Shiozawa, M., Shiba, H., 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., Xia, J., Yoshida, S., Megias, G. D., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Hill, J., Kim, J. Y., Lee, S. H., Lim, I. T., Moon, D. H., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Beauchene, A., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Choi, K., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Boschi, T., Burton, G. T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Taani, M., Xie, Z., Zsoldos, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Bronner, C., Feng, J., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Tarrant, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Harada, M., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Nakanishi, F., Piplani, N., Sakai, S., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Holin, A., Nova, F., Yang, J. Y., Fannon, J. E. P., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Kwon, E., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A. K., Nakamura, K. D., Tairafune, S., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Shima, S., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Martens, K., de Perio, P., Vagins, M. R., Kuze, M., Izumiyama, S., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Suganuma, T., Yamauchi, K., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Gaur, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Li, X., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Boyd, S. B., Hadley, D., Nicholson, M., O'Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Walker, J., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Sasaki, R., Suzuki, S., and Wada, K.
Abstract: Neutrinos associated with solar flares (solar-flare neutrinos) provide information on particle acceleration mechanisms during the impulsive phase of solar flares. We searched using the Super-Kamiokande detector for neutrinos from solar flares that occurred during solar cycles $23$ and $24$, including the largest solar flare (X28.0) on November 4th, 2003. In order to minimize the background rate we searched for neutrino interactions within narrow time windows coincident with $\gamma$-rays and soft X-rays recorded by satellites. In addition, we performed the first attempt to search for solar-flare neutrinos from solar flares on the invisible side of the Sun by using the emission time of coronal mass ejections (CMEs). By selecting twenty powerful solar flares above X5.0 on the visible side and eight CMEs whose emission speed exceeds $2000$ $\mathrm{km \, s^{-1}}$ on the invisible side from 1996 to 2018, we found two (six) neutrino events coincident with solar flares occurring on the visible (invisible) side of the Sun, with a typical background rate of $0.10$ ($0.62$) events per flare in the MeV-GeV energy range. No significant solar-flare neutrino signal above the estimated background rate was observed. As a result we set the following upper limit on neutrino fluence at the Earth $\mathit{\Phi}<1.1\times10^{6}$ $\mathrm{cm^{-2}}$ at the $90\%$ confidence level for the largest solar flare. The resulting fluence limits allow us to constrain some of the theoretical models for solar-flare neutrino emission., Comment: 36 pages, 18 figures, 9 tables (Figure 12 was replaced because it was incorrect in version 1.)
Published: 2022

23. Neutron tagging following atmospheric neutrino events in a water Cherenkov detector

Author: Abe, K., Haga, Y., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Iyogi, K., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Mochizuki, T., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakajima, T., Nakano, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Sato, K., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tasaka, S., Tomura, T., Ueno, K., Watanabe, S., Yano, T., Yokozawa, T., Han, S., Irvine, T., Kajita, T., Kametani, I, Kaneyuki, K., Lee, K. P., McLachlan, T., Okumura, K., Richard, E., Tashiro, T., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguno, D., Labarga, L., Zaldivar, B., Goldhaber, M., Blaszczyk, F. D. M., Gustafson, J., Kachulis, C., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Sulak, L. R., Sussman, S., Wan, L., Wester, T., Pointon, B. W., Bian, J., Carminati, G., Elnimr, M., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Renshaw, A., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V, Weatherly, P., Ganezer, K. S., Hartfiel, B. L., Hill, J., Keig, W. E., Hong, N., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Akiri, T., Bodur, B., Himmel, A., Li, Z., O'Sullivan, Erin, Scholberg, K., Walter, C. W., Wongjirad, T., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., El Hedri, S., Giampaolo, A., Imber, J., Mueller, Th A., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Choi, K., Learned, J. G., Matsuno, S., Smith, S. N., Amey, J., Anthony, L. H. , V, Litchfield, R. P., Ma, W. Y., Marin, D., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Wascko, M. O., Berardi, V, Catanesi, M. G., Intonti, R. A., Radicioni, E., Calabria, N. F., De Rosa, G., Machado, L. N., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Ospina, N., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Cao, S., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Ishii, T., Jakkapu, M., Kobayashi, T., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Migenda, J., Sedgwick, S. Molina, Taani, M., Zsoldos, S., Abe, K. E., Hasegawa, M., Isobe, Y., Kotsar, Y., Miyabe, H., Ozaki, H., Shiozawa, T., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ali, A., Ashida, Y., Bronner, C., Feng, J., Hayashino, T., Hiraki, T., Hirota, S., Huang, K., Jiang, M., Kikawa, T., Mori, M., Murakami, A., Nakamura, Ke, Nakaya, T., Patel, N. D., Suzuki, K., Takahashi, S., Tateishi, K., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Mitsuka, G., Murase, M., Muto, F., Niwa, T., Suzuki, T., Tsukada, M., Frankiewicz, K., Mijakowski, P., Hignight, J., Jiang, J., Jung, C. K., Li, X., Palomino, J. L., Santucci, G., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kayano, T., Kibayashi, A., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Mori, T., Nagata, H., Piplani, N., Sakai, S., Sakuda, M., Takahira, Y., Xu, C., Yamaguchi, R., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Nova, F., Tacik, R., Yang, J. Y., Cole, A., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Choi, Y., Kim, S. B., Yu, I, Ichikawa, A. K., Ito, K., Nishijima, K., Calland, R. G., de Perio, P., Martens, K., Murdoch, M., Vagins, M. R., Koshiba, M., Totsuka, Y., Iwamoto, K., Nakajima, Y., Ogawa, N., Suda, Y., Yokoyama, M., Hamabe, D., Izumiyama, S., Kuze, M., Okajima, Y., Tanaka, M., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, Y., Berkman, S., Tobayama, S., Connolly, K., Wilkes, R. J., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Marti, Ll, Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Sasaki, R., Abe, K., Haga, Y., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Iyogi, K., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Mochizuki, T., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakajima, T., Nakano, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Sato, K., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tasaka, S., Tomura, T., Ueno, K., Watanabe, S., Yano, T., Yokozawa, T., Han, S., Irvine, T., Kajita, T., Kametani, I, Kaneyuki, K., Lee, K. P., McLachlan, T., Okumura, K., Richard, E., Tashiro, T., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguno, D., Labarga, L., Zaldivar, B., Goldhaber, M., Blaszczyk, F. D. M., Gustafson, J., Kachulis, C., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Sulak, L. R., Sussman, S., Wan, L., Wester, T., Pointon, B. W., Bian, J., Carminati, G., Elnimr, M., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Renshaw, A., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V, Weatherly, P., Ganezer, K. S., Hartfiel, B. L., Hill, J., Keig, W. E., Hong, N., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Akiri, T., Bodur, B., Himmel, A., Li, Z., O'Sullivan, Erin, Scholberg, K., Walter, C. W., Wongjirad, T., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., El Hedri, S., Giampaolo, A., Imber, J., Mueller, Th A., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Choi, K., Learned, J. G., Matsuno, S., Smith, S. N., Amey, J., Anthony, L. H. , V, Litchfield, R. P., Ma, W. Y., Marin, D., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Wascko, M. O., Berardi, V, Catanesi, M. G., Intonti, R. A., Radicioni, E., Calabria, N. F., De Rosa, G., Machado, L. N., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Ospina, N., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Cao, S., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Ishii, T., Jakkapu, M., Kobayashi, T., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Migenda, J., Sedgwick, S. Molina, Taani, M., Zsoldos, S., Abe, K. E., Hasegawa, M., Isobe, Y., Kotsar, Y., Miyabe, H., Ozaki, H., Shiozawa, T., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ali, A., Ashida, Y., Bronner, C., Feng, J., Hayashino, T., Hiraki, T., Hirota, S., Huang, K., Jiang, M., Kikawa, T., Mori, M., Murakami, A., Nakamura, Ke, Nakaya, T., Patel, N. D., Suzuki, K., Takahashi, S., Tateishi, K., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Mitsuka, G., Murase, M., Muto, F., Niwa, T., Suzuki, T., Tsukada, M., Frankiewicz, K., Mijakowski, P., Hignight, J., Jiang, J., Jung, C. K., Li, X., Palomino, J. L., Santucci, G., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kayano, T., Kibayashi, A., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Mori, T., Nagata, H., Piplani, N., Sakai, S., Sakuda, M., Takahira, Y., Xu, C., Yamaguchi, R., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Nova, F., Tacik, R., Yang, J. Y., Cole, A., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Choi, Y., Kim, S. B., Yu, I, Ichikawa, A. K., Ito, K., Nishijima, K., Calland, R. G., de Perio, P., Martens, K., Murdoch, M., Vagins, M. R., Koshiba, M., Totsuka, Y., Iwamoto, K., Nakajima, Y., Ogawa, N., Suda, Y., Yokoyama, M., Hamabe, D., Izumiyama, S., Kuze, M., Okajima, Y., Tanaka, M., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, Y., Berkman, S., Tobayama, S., Connolly, K., Wilkes, R. J., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Marti, Ll, Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., and Sasaki, R.
Abstract: We present the development of neutron-tagging techniques in Super-Kamiokande IV using a neural network analysis. The detection efficiency of neutron capture on hydrogen is estimated to be 26%, with a mis-tag rate of 0.016 per neutrino event. The uncertainty of the tagging efficiency is estimated to be 9.0%. Measurement of the tagging efficiency with data from an Americium-Beryllium calibration agrees with this value within 10%. The tagging procedure was performed on 3,244.4 days of SK-IV atmospheric neutrino data, identifying 18,091 neutrons in 26,473 neutrino events. The fitted neutron capture lifetime was measured as 218 +/- 9 mu s.
Published: 2022
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24. Neutron tagging following atmospheric neutrino events in a water Cherenkov detector

Author: Abe, K., Haga, Y., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Iyogi, K., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Mochizuki, T., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakajima, T., Nakano, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Sato, K., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tasaka, S., Tomura, T., Ueno, K., Watanabe, S., Yano, T., Yokozawa, T., Han, S., Irvine, T., Kajita, T., Kametani, I, Kaneyuki, K., Lee, K. P., McLachlan, T., Okumura, K., Richard, E., Tashiro, T., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguno, D., Labarga, L., Zaldivar, B., Goldhaber, M., Blaszczyk, F. D. M., Gustafson, J., Kachulis, C., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Sulak, L. R., Sussman, S., Wan, L., Wester, T., Pointon, B. W., Bian, J., Carminati, G., Elnimr, M., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Renshaw, A., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V, Weatherly, P., Ganezer, K. S., Hartfiel, B. L., Hill, J., Keig, W. E., Hong, N., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Akiri, T., Bodur, B., Himmel, A., Li, Z., O'Sullivan, Erin, Scholberg, K., Walter, C. W., Wongjirad, T., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., El Hedri, S., Giampaolo, A., Imber, J., Mueller, Th A., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Choi, K., Learned, J. G., Matsuno, S., Smith, S. N., Amey, J., Anthony, L. H. , V, Litchfield, R. P., Ma, W. Y., Marin, D., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Wascko, M. O., Berardi, V, Catanesi, M. G., Intonti, R. A., Radicioni, E., Calabria, N. F., De Rosa, G., Machado, L. N., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Ospina, N., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Cao, S., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Ishii, T., Jakkapu, M., Kobayashi, T., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Migenda, J., Sedgwick, S. Molina, Taani, M., Zsoldos, S., Abe, K. E., Hasegawa, M., Isobe, Y., Kotsar, Y., Miyabe, H., Ozaki, H., Shiozawa, T., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ali, A., Ashida, Y., Bronner, C., Feng, J., Hayashino, T., Hiraki, T., Hirota, S., Huang, K., Jiang, M., Kikawa, T., Mori, M., Murakami, A., Nakamura, Ke, Nakaya, T., Patel, N. D., Suzuki, K., Takahashi, S., Tateishi, K., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Mitsuka, G., Murase, M., Muto, F., Niwa, T., Suzuki, T., Tsukada, M., Frankiewicz, K., Mijakowski, P., Hignight, J., Jiang, J., Jung, C. K., Li, X., Palomino, J. L., Santucci, G., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kayano, T., Kibayashi, A., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Mori, T., Nagata, H., Piplani, N., Sakai, S., Sakuda, M., Takahira, Y., Xu, C., Yamaguchi, R., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Nova, F., Tacik, R., Yang, J. Y., Cole, A., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Choi, Y., Kim, S. B., Yu, I, Ichikawa, A. K., Ito, K., Nishijima, K., Calland, R. G., de Perio, P., Martens, K., Murdoch, M., Vagins, M. R., Koshiba, M., Totsuka, Y., Iwamoto, K., Nakajima, Y., Ogawa, N., Suda, Y., Yokoyama, M., Hamabe, D., Izumiyama, S., Kuze, M., Okajima, Y., Tanaka, M., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, Y., Berkman, S., Tobayama, S., Connolly, K., Wilkes, R. J., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Marti, Ll, Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Sasaki, R., Abe, K., Haga, Y., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Iyogi, K., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Mochizuki, T., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakajima, T., Nakano, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Sato, K., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tasaka, S., Tomura, T., Ueno, K., Watanabe, S., Yano, T., Yokozawa, T., Han, S., Irvine, T., Kajita, T., Kametani, I, Kaneyuki, K., Lee, K. P., McLachlan, T., Okumura, K., Richard, E., Tashiro, T., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguno, D., Labarga, L., Zaldivar, B., Goldhaber, M., Blaszczyk, F. D. M., Gustafson, J., Kachulis, C., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Sulak, L. R., Sussman, S., Wan, L., Wester, T., Pointon, B. W., Bian, J., Carminati, G., Elnimr, M., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Renshaw, A., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V, Weatherly, P., Ganezer, K. S., Hartfiel, B. L., Hill, J., Keig, W. E., Hong, N., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Akiri, T., Bodur, B., Himmel, A., Li, Z., O'Sullivan, Erin, Scholberg, K., Walter, C. W., Wongjirad, T., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., El Hedri, S., Giampaolo, A., Imber, J., Mueller, Th A., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Choi, K., Learned, J. G., Matsuno, S., Smith, S. N., Amey, J., Anthony, L. H. , V, Litchfield, R. P., Ma, W. Y., Marin, D., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Wascko, M. O., Berardi, V, Catanesi, M. G., Intonti, R. A., Radicioni, E., Calabria, N. F., De Rosa, G., Machado, L. N., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Ospina, N., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Cao, S., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Ishii, T., Jakkapu, M., Kobayashi, T., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Migenda, J., Sedgwick, S. Molina, Taani, M., Zsoldos, S., Abe, K. E., Hasegawa, M., Isobe, Y., Kotsar, Y., Miyabe, H., Ozaki, H., Shiozawa, T., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ali, A., Ashida, Y., Bronner, C., Feng, J., Hayashino, T., Hiraki, T., Hirota, S., Huang, K., Jiang, M., Kikawa, T., Mori, M., Murakami, A., Nakamura, Ke, Nakaya, T., Patel, N. D., Suzuki, K., Takahashi, S., Tateishi, K., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Mitsuka, G., Murase, M., Muto, F., Niwa, T., Suzuki, T., Tsukada, M., Frankiewicz, K., Mijakowski, P., Hignight, J., Jiang, J., Jung, C. K., Li, X., Palomino, J. L., Santucci, G., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kayano, T., Kibayashi, A., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Mori, T., Nagata, H., Piplani, N., Sakai, S., Sakuda, M., Takahira, Y., Xu, C., Yamaguchi, R., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Nova, F., Tacik, R., Yang, J. Y., Cole, A., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Choi, Y., Kim, S. B., Yu, I, Ichikawa, A. K., Ito, K., Nishijima, K., Calland, R. G., de Perio, P., Martens, K., Murdoch, M., Vagins, M. R., Koshiba, M., Totsuka, Y., Iwamoto, K., Nakajima, Y., Ogawa, N., Suda, Y., Yokoyama, M., Hamabe, D., Izumiyama, S., Kuze, M., Okajima, Y., Tanaka, M., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, Y., Berkman, S., Tobayama, S., Connolly, K., Wilkes, R. J., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Marti, Ll, Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., and Sasaki, R.
Abstract: We present the development of neutron-tagging techniques in Super-Kamiokande IV using a neural network analysis. The detection efficiency of neutron capture on hydrogen is estimated to be 26%, with a mis-tag rate of 0.016 per neutrino event. The uncertainty of the tagging efficiency is estimated to be 9.0%. Measurement of the tagging efficiency with data from an Americium-Beryllium calibration agrees with this value within 10%. The tagging procedure was performed on 3,244.4 days of SK-IV atmospheric neutrino data, identifying 18,091 neutrons in 26,473 neutrino events. The fitted neutron capture lifetime was measured as 218 +/- 9 mu s.
Published: 2022
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25. Neutron tagging following atmospheric neutrino events in a water Cherenkov detector

Author: Abe, K., Haga, Y., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Iyogi, K., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Mochizuki, T., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakajima, T., Nakano, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Sato, K., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tasaka, S., Tomura, T., Ueno, K., Watanabe, S., Yano, T., Yokozawa, T., Han, S., Irvine, T., Kajita, T., Kametani, I, Kaneyuki, K., Lee, K. P., McLachlan, T., Okumura, K., Richard, E., Tashiro, T., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguno, D., Labarga, L., Zaldivar, B., Goldhaber, M., Blaszczyk, F. D. M., Gustafson, J., Kachulis, C., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Sulak, L. R., Sussman, S., Wan, L., Wester, T., Pointon, B. W., Bian, J., Carminati, G., Elnimr, M., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Renshaw, A., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V, Weatherly, P., Ganezer, K. S., Hartfiel, B. L., Hill, J., Keig, W. E., Hong, N., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Akiri, T., Bodur, B., Himmel, A., Li, Z., O'Sullivan, Erin, Scholberg, K., Walter, C. W., Wongjirad, T., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., El Hedri, S., Giampaolo, A., Imber, J., Mueller, Th A., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Choi, K., Learned, J. G., Matsuno, S., Smith, S. N., Amey, J., Anthony, L. H. , V, Litchfield, R. P., Ma, W. Y., Marin, D., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Wascko, M. O., Berardi, V, Catanesi, M. G., Intonti, R. A., Radicioni, E., Calabria, N. F., De Rosa, G., Machado, L. N., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Ospina, N., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Cao, S., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Ishii, T., Jakkapu, M., Kobayashi, T., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Migenda, J., Sedgwick, S. Molina, Taani, M., Zsoldos, S., Abe, K. E., Hasegawa, M., Isobe, Y., Kotsar, Y., Miyabe, H., Ozaki, H., Shiozawa, T., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ali, A., Ashida, Y., Bronner, C., Feng, J., Hayashino, T., Hiraki, T., Hirota, S., Huang, K., Jiang, M., Kikawa, T., Mori, M., Murakami, A., Nakamura, Ke, Nakaya, T., Patel, N. D., Suzuki, K., Takahashi, S., Tateishi, K., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Mitsuka, G., Murase, M., Muto, F., Niwa, T., Suzuki, T., Tsukada, M., Frankiewicz, K., Mijakowski, P., Hignight, J., Jiang, J., Jung, C. K., Li, X., Palomino, J. L., Santucci, G., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kayano, T., Kibayashi, A., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Mori, T., Nagata, H., Piplani, N., Sakai, S., Sakuda, M., Takahira, Y., Xu, C., Yamaguchi, R., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Nova, F., Tacik, R., Yang, J. Y., Cole, A., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Choi, Y., Kim, S. B., Yu, I, Ichikawa, A. K., Ito, K., Nishijima, K., Calland, R. G., de Perio, P., Martens, K., Murdoch, M., Vagins, M. R., Koshiba, M., Totsuka, Y., Iwamoto, K., Nakajima, Y., Ogawa, N., Suda, Y., Yokoyama, M., Hamabe, D., Izumiyama, S., Kuze, M., Okajima, Y., Tanaka, M., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, Y., Berkman, S., Tobayama, S., Connolly, K., Wilkes, R. J., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Marti, Ll, Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Sasaki, R., Abe, K., Haga, Y., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Iyogi, K., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Mochizuki, T., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakajima, T., Nakano, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Sato, K., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tasaka, S., Tomura, T., Ueno, K., Watanabe, S., Yano, T., Yokozawa, T., Han, S., Irvine, T., Kajita, T., Kametani, I, Kaneyuki, K., Lee, K. P., McLachlan, T., Okumura, K., Richard, E., Tashiro, T., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguno, D., Labarga, L., Zaldivar, B., Goldhaber, M., Blaszczyk, F. D. M., Gustafson, J., Kachulis, C., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Sulak, L. R., Sussman, S., Wan, L., Wester, T., Pointon, B. W., Bian, J., Carminati, G., Elnimr, M., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Renshaw, A., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V, Weatherly, P., Ganezer, K. S., Hartfiel, B. L., Hill, J., Keig, W. E., Hong, N., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Akiri, T., Bodur, B., Himmel, A., Li, Z., O'Sullivan, Erin, Scholberg, K., Walter, C. W., Wongjirad, T., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., El Hedri, S., Giampaolo, A., Imber, J., Mueller, Th A., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Choi, K., Learned, J. G., Matsuno, S., Smith, S. N., Amey, J., Anthony, L. H. , V, Litchfield, R. P., Ma, W. Y., Marin, D., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Wascko, M. O., Berardi, V, Catanesi, M. G., Intonti, R. A., Radicioni, E., Calabria, N. F., De Rosa, G., Machado, L. N., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Ospina, N., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Cao, S., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Ishii, T., Jakkapu, M., Kobayashi, T., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Migenda, J., Sedgwick, S. Molina, Taani, M., Zsoldos, S., Abe, K. E., Hasegawa, M., Isobe, Y., Kotsar, Y., Miyabe, H., Ozaki, H., Shiozawa, T., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ali, A., Ashida, Y., Bronner, C., Feng, J., Hayashino, T., Hiraki, T., Hirota, S., Huang, K., Jiang, M., Kikawa, T., Mori, M., Murakami, A., Nakamura, Ke, Nakaya, T., Patel, N. D., Suzuki, K., Takahashi, S., Tateishi, K., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Mitsuka, G., Murase, M., Muto, F., Niwa, T., Suzuki, T., Tsukada, M., Frankiewicz, K., Mijakowski, P., Hignight, J., Jiang, J., Jung, C. K., Li, X., Palomino, J. L., Santucci, G., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kayano, T., Kibayashi, A., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Mori, T., Nagata, H., Piplani, N., Sakai, S., Sakuda, M., Takahira, Y., Xu, C., Yamaguchi, R., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Nova, F., Tacik, R., Yang, J. Y., Cole, A., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Choi, Y., Kim, S. B., Yu, I, Ichikawa, A. K., Ito, K., Nishijima, K., Calland, R. G., de Perio, P., Martens, K., Murdoch, M., Vagins, M. R., Koshiba, M., Totsuka, Y., Iwamoto, K., Nakajima, Y., Ogawa, N., Suda, Y., Yokoyama, M., Hamabe, D., Izumiyama, S., Kuze, M., Okajima, Y., Tanaka, M., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, Y., Berkman, S., Tobayama, S., Connolly, K., Wilkes, R. J., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Marti, Ll, Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., and Sasaki, R.
Abstract: We present the development of neutron-tagging techniques in Super-Kamiokande IV using a neural network analysis. The detection efficiency of neutron capture on hydrogen is estimated to be 26%, with a mis-tag rate of 0.016 per neutrino event. The uncertainty of the tagging efficiency is estimated to be 9.0%. Measurement of the tagging efficiency with data from an Americium-Beryllium calibration agrees with this value within 10%. The tagging procedure was performed on 3,244.4 days of SK-IV atmospheric neutrino data, identifying 18,091 neutrons in 26,473 neutrino events. The fitted neutron capture lifetime was measured as 218 +/- 9 mu s.
Published: 2022
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26. Neutron tagging following atmospheric neutrino events in a water Cherenkov detector

Author: Abe, K., Haga, Y., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Iyogi, K., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Mochizuki, T., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakajima, T., Nakano, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Sato, K., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tasaka, S., Tomura, T., Ueno, K., Watanabe, S., Yano, T., Yokozawa, T., Han, S., Irvine, T., Kajita, T., Kametani, I, Kaneyuki, K., Lee, K. P., McLachlan, T., Okumura, K., Richard, E., Tashiro, T., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguno, D., Labarga, L., Zaldivar, B., Goldhaber, M., Blaszczyk, F. D. M., Gustafson, J., Kachulis, C., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Sulak, L. R., Sussman, S., Wan, L., Wester, T., Pointon, B. W., Bian, J., Carminati, G., Elnimr, M., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Renshaw, A., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V, Weatherly, P., Ganezer, K. S., Hartfiel, B. L., Hill, J., Keig, W. E., Hong, N., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Akiri, T., Bodur, B., Himmel, A., Li, Z., O'Sullivan, Erin, Scholberg, K., Walter, C. W., Wongjirad, T., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., El Hedri, S., Giampaolo, A., Imber, J., Mueller, Th A., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Choi, K., Learned, J. G., Matsuno, S., Smith, S. N., Amey, J., Anthony, L. H. , V, Litchfield, R. P., Ma, W. Y., Marin, D., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Wascko, M. O., Berardi, V, Catanesi, M. G., Intonti, R. A., Radicioni, E., Calabria, N. F., De Rosa, G., Machado, L. N., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Ospina, N., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Cao, S., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Ishii, T., Jakkapu, M., Kobayashi, T., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Migenda, J., Sedgwick, S. Molina, Taani, M., Zsoldos, S., Abe, K. E., Hasegawa, M., Isobe, Y., Kotsar, Y., Miyabe, H., Ozaki, H., Shiozawa, T., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ali, A., Ashida, Y., Bronner, C., Feng, J., Hayashino, T., Hiraki, T., Hirota, S., Huang, K., Jiang, M., Kikawa, T., Mori, M., Murakami, A., Nakamura, Ke, Nakaya, T., Patel, N. D., Suzuki, K., Takahashi, S., Tateishi, K., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Mitsuka, G., Murase, M., Muto, F., Niwa, T., Suzuki, T., Tsukada, M., Frankiewicz, K., Mijakowski, P., Hignight, J., Jiang, J., Jung, C. K., Li, X., Palomino, J. L., Santucci, G., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kayano, T., Kibayashi, A., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Mori, T., Nagata, H., Piplani, N., Sakai, S., Sakuda, M., Takahira, Y., Xu, C., Yamaguchi, R., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Nova, F., Tacik, R., Yang, J. Y., Cole, A., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Choi, Y., Kim, S. B., Yu, I, Ichikawa, A. K., Ito, K., Nishijima, K., Calland, R. G., de Perio, P., Martens, K., Murdoch, M., Vagins, M. R., Koshiba, M., Totsuka, Y., Iwamoto, K., Nakajima, Y., Ogawa, N., Suda, Y., Yokoyama, M., Hamabe, D., Izumiyama, S., Kuze, M., Okajima, Y., Tanaka, M., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, Y., Berkman, S., Tobayama, S., Connolly, K., Wilkes, R. J., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Marti, Ll, Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Sasaki, R., Abe, K., Haga, Y., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Iyogi, K., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Mochizuki, T., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakajima, T., Nakano, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Sato, K., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tasaka, S., Tomura, T., Ueno, K., Watanabe, S., Yano, T., Yokozawa, T., Han, S., Irvine, T., Kajita, T., Kametani, I, Kaneyuki, K., Lee, K. P., McLachlan, T., Okumura, K., Richard, E., Tashiro, T., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguno, D., Labarga, L., Zaldivar, B., Goldhaber, M., Blaszczyk, F. D. M., Gustafson, J., Kachulis, C., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Sulak, L. R., Sussman, S., Wan, L., Wester, T., Pointon, B. W., Bian, J., Carminati, G., Elnimr, M., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Renshaw, A., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V, Weatherly, P., Ganezer, K. S., Hartfiel, B. L., Hill, J., Keig, W. E., Hong, N., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Akiri, T., Bodur, B., Himmel, A., Li, Z., O'Sullivan, Erin, Scholberg, K., Walter, C. W., Wongjirad, T., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., El Hedri, S., Giampaolo, A., Imber, J., Mueller, Th A., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Choi, K., Learned, J. G., Matsuno, S., Smith, S. N., Amey, J., Anthony, L. H. , V, Litchfield, R. P., Ma, W. Y., Marin, D., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Wascko, M. O., Berardi, V, Catanesi, M. G., Intonti, R. A., Radicioni, E., Calabria, N. F., De Rosa, G., Machado, L. N., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Ospina, N., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Cao, S., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Ishii, T., Jakkapu, M., Kobayashi, T., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Migenda, J., Sedgwick, S. Molina, Taani, M., Zsoldos, S., Abe, K. E., Hasegawa, M., Isobe, Y., Kotsar, Y., Miyabe, H., Ozaki, H., Shiozawa, T., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ali, A., Ashida, Y., Bronner, C., Feng, J., Hayashino, T., Hiraki, T., Hirota, S., Huang, K., Jiang, M., Kikawa, T., Mori, M., Murakami, A., Nakamura, Ke, Nakaya, T., Patel, N. D., Suzuki, K., Takahashi, S., Tateishi, K., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Mitsuka, G., Murase, M., Muto, F., Niwa, T., Suzuki, T., Tsukada, M., Frankiewicz, K., Mijakowski, P., Hignight, J., Jiang, J., Jung, C. K., Li, X., Palomino, J. L., Santucci, G., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kayano, T., Kibayashi, A., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Mori, T., Nagata, H., Piplani, N., Sakai, S., Sakuda, M., Takahira, Y., Xu, C., Yamaguchi, R., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Nova, F., Tacik, R., Yang, J. Y., Cole, A., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Choi, Y., Kim, S. B., Yu, I, Ichikawa, A. K., Ito, K., Nishijima, K., Calland, R. G., de Perio, P., Martens, K., Murdoch, M., Vagins, M. R., Koshiba, M., Totsuka, Y., Iwamoto, K., Nakajima, Y., Ogawa, N., Suda, Y., Yokoyama, M., Hamabe, D., Izumiyama, S., Kuze, M., Okajima, Y., Tanaka, M., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, Y., Berkman, S., Tobayama, S., Connolly, K., Wilkes, R. J., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Marti, Ll, Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., and Sasaki, R.
Abstract: We present the development of neutron-tagging techniques in Super-Kamiokande IV using a neural network analysis. The detection efficiency of neutron capture on hydrogen is estimated to be 26%, with a mis-tag rate of 0.016 per neutrino event. The uncertainty of the tagging efficiency is estimated to be 9.0%. Measurement of the tagging efficiency with data from an Americium-Beryllium calibration agrees with this value within 10%. The tagging procedure was performed on 3,244.4 days of SK-IV atmospheric neutrino data, identifying 18,091 neutrons in 26,473 neutrino events. The fitted neutron capture lifetime was measured as 218 +/- 9 mu s.
Published: 2022
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27. Testing Non-Standard Interactions Between Solar Neutrinos and Quarks with Super-Kamiokande

Author: Collaboration, Super-Kamiokande, Weatherly, P., Abe, K., Bronner, C., Hayato, Y., Hiraide, K., Ikeda, M., Iyogi, K., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miki, S., Miura, M., Moriyama, S., Mochizuki, T., Nakahata, M., Nakano, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Pronost, G., Sato, K., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tasaka, S., Wang, X., Watanabe, S., Yano, T., Han, S., Kajita, T., Kaneyuki, K., Okumura, K., Tashiro, T., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Labarga, L., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. d. M., Kachulis, C., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Sulak, L. R., Sussman, S., Wan, L., Wester, T., Berkman, S., Tobayama, S., Bian, J., Elnimr, M., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Mine, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Ganezer, K. S., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Li, Z., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Giampaolo, A., Hedri, S. El, Imber, J., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Santos, A. D., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Matsuno, S., Cao, S., Amey, J., Anthony, L. H. V., Litchfield, R. P., Ma, W. Y., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Wascko, M. O., Berardi, V., Catanesi, M. G., Intonti, R. A., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ospina, N., Ludovici, L., Gonin, M., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Jakkapu, M., Kobayashi, T., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Gao, J., Katori, T., Migenda, J., Taani, M., Zsoldos, S., Abe, KE., Hasegawa, M., Isobe, Y., Kotsar, Y., Miyabe, H., Ozaki, H., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ashida, Y., Feng, J., Hayashino, T., Hirota, S., Jiang, M., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Murase, M., Frankiewicz, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Li, X., Palomino, J. L., Santucci, G., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Hagiwara, K., Harada, M., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Sakai, S., Sakuda, M., Takahira, Y., Xu, C., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Sedgwick, S. Molina, Tacik, R., Nova, F., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Choi, Y., Kim, S. B., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A., Nakamura, K. D., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Suda, Y., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Martens, K., Murdoch, M., Vagins, M. R., Hamabe, D., Izumiyama, S., Kuze, M., Okajima, Y., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Shinoki, M., Suganuma, T., Yonenaga, M., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., de Perio, P., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Nicholson, M., O'Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Giorgio, P., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Sasaki, R., Wada, K., Collaboration, Super-Kamiokande, Weatherly, P., Abe, K., Bronner, C., Hayato, Y., Hiraide, K., Ikeda, M., Iyogi, K., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miki, S., Miura, M., Moriyama, S., Mochizuki, T., Nakahata, M., Nakano, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Pronost, G., Sato, K., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tasaka, S., Wang, X., Watanabe, S., Yano, T., Han, S., Kajita, T., Kaneyuki, K., Okumura, K., Tashiro, T., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Labarga, L., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. d. M., Kachulis, C., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Sulak, L. R., Sussman, S., Wan, L., Wester, T., Berkman, S., Tobayama, S., Bian, J., Elnimr, M., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Mine, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Ganezer, K. S., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Li, Z., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Giampaolo, A., Hedri, S. El, Imber, J., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Santos, A. D., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Matsuno, S., Cao, S., Amey, J., Anthony, L. H. V., Litchfield, R. P., Ma, W. Y., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Wascko, M. O., Berardi, V., Catanesi, M. G., Intonti, R. A., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ospina, N., Ludovici, L., Gonin, M., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Jakkapu, M., Kobayashi, T., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Gao, J., Katori, T., Migenda, J., Taani, M., Zsoldos, S., Abe, KE., Hasegawa, M., Isobe, Y., Kotsar, Y., Miyabe, H., Ozaki, H., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ashida, Y., Feng, J., Hayashino, T., Hirota, S., Jiang, M., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Murase, M., Frankiewicz, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Li, X., Palomino, J. L., Santucci, G., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Hagiwara, K., Harada, M., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Sakai, S., Sakuda, M., Takahira, Y., Xu, C., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Sedgwick, S. Molina, Tacik, R., Nova, F., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Choi, Y., Kim, S. B., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A., Nakamura, K. D., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Suda, Y., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Martens, K., Murdoch, M., Vagins, M. R., Hamabe, D., Izumiyama, S., Kuze, M., Okajima, Y., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Shinoki, M., Suganuma, T., Yonenaga, M., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., de Perio, P., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Nicholson, M., O'Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Giorgio, P., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Sasaki, R., and Wada, K.
Abstract: Non-Standard Interactions (NSI) between neutrinos and matter affect the neutrino flavor oscillations. Due to the high matter density in the core of the Sun, solar neutrinos are suited to probe these interactions. Using the $277$ kton-yr exposure of Super-Kamiokande to $^{8}$B solar neutrinos, we search for the presence of NSI. Our data favors the presence of NSI with down quarks at 1.8$\sigma$, and with up quarks at 1.6$\sigma$, with the best fit NSI parameters being ($\epsilon_{11}^{d},\epsilon_{12}^{d}$) = (-3.3, -3.1) for $d$-quarks and ($\epsilon_{11}^{u},\epsilon_{12}^{u}$) = (-2.5, -3.1) for $u$-quarks. After combining with data from the Sudbury Neutrino Observatory and Borexino, the significance increases by 0.1$\sigma$., Comment: Author: Pierce Weatherly 25 pages. To be submitted to Physical Review D
Published: 2022

28. Neutron Tagging following Atmospheric Neutrino Events in a Water Cherenkov Detector

Author: Abe, K., Haga, Y., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Iyogi, K., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Mochizuki, T., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakajima, T., Nakano, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Sato, K., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tasaka, S., Tomura, T., Ueno, K., Watanabe, S., Yano, T., Yokozawa, T., Han, S., Irvine, T., Kajita, T., Kametani, I., Kaneyuki, K., Lee, K. P., McLachlan, T., Okumura, K., Richard, E., Tashiro, T., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguño, D., Labarga, L., Zaldivar, B., Goldhaber, M., Blaszczyk, F. d. M., Gustafson, J., Kachulis, C., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Sulak, L. R., Sussman, S., Wan, L., Wester, T., Pointon, B. W., Bian, J., Carminati, G., Elnimr, M., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Renshaw, A., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Weatherly, P., Ganezer, K. S., Hartfiel, B. L., Hill, J., Keig, W. E., Hong, N., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Akiri, T., Bodur, B., Himmel, A., Li, Z., O'Sullivan, E., Scholberg, K., Walter, C. W., Wongjirad, T., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Imber, J., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Choi, K., Learned, J. G., Matsuno, S., Smith, S. N., Amey, J., Anthony, L. H. V., Litchfield, R. P., Ma, W. Y., Marin, D., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Wascko, M. O., Berardi, V., Catanesi, M. G., Intonti, R. A., Radicioni, E., Calabria, N. F., De Rosa, G., Machado, L. N., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Ospina, N., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Cao, S., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Ishii, T., Jakkapu, M., Kobayashi, T., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Migenda, J., Sedgwick, S. Molina, Taani, M., Zsoldos, S., Abe, KE., Hasegawa, M., Isobe, Y., Kotsar, Y., Miyabe, H., Ozaki, H., Shiozawa, T., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ali, A., Ashida, Y., Bronner, C., Feng, J., Hayashino, T., Hiraki, T., Hirota, S., Huang, K., Jiang, M., Kikawa, T., Mori, M., Murakami, A., Nakamura, KE., Nakaya, T., Patel, N. D., Suzuki, K., Takahashi, S., Tateishi, K., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Mitsuka, G., Murase, M., Muto, F., Niwa, T., Tsukada, T. Suzuki M., Frankiewicz, K., Mijakowski, P., Hignight, J., Jiang, J., Jung, C. K., Li, X., Palomino, J. L., Santucci, G., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kayano, T., Kibayashi, A., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Mori, T., Nagata, H., Piplani, N., Sakai, S., Sakuda, M., Takahira, Y., Xu, C., Yamaguchi, R., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Nova, F., Tacik, R., Yang, J. Y., Cole, A., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Choi, Y., Kim, S. B., Yu, I., Ichikawa, A. K., Ito, K., Nishijima, K., Calland, R. G., de Perio, P., Martens, K., Murdoch, M., Vagins, M. R., Koshiba, M., Totsuka, Y., Iwamoto, K., Nakajima, Y., Ogawa, N., Suda, Y., Yokoyama, M., Hamabe, D., Izumiyama, S., Kuze, M., Okajima, Y., Tanaka, M., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, Y., Berkman, S., Tobayama, S., Connolly, K., Wilkes, R. J., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Sasaki, R., Abe, K., Haga, Y., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Iyogi, K., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Mochizuki, T., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakajima, T., Nakano, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Sato, K., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tasaka, S., Tomura, T., Ueno, K., Watanabe, S., Yano, T., Yokozawa, T., Han, S., Irvine, T., Kajita, T., Kametani, I., Kaneyuki, K., Lee, K. P., McLachlan, T., Okumura, K., Richard, E., Tashiro, T., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguño, D., Labarga, L., Zaldivar, B., Goldhaber, M., Blaszczyk, F. d. M., Gustafson, J., Kachulis, C., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Sulak, L. R., Sussman, S., Wan, L., Wester, T., Pointon, B. W., Bian, J., Carminati, G., Elnimr, M., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Renshaw, A., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Weatherly, P., Ganezer, K. S., Hartfiel, B. L., Hill, J., Keig, W. E., Hong, N., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Akiri, T., Bodur, B., Himmel, A., Li, Z., O'Sullivan, E., Scholberg, K., Walter, C. W., Wongjirad, T., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Imber, J., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Choi, K., Learned, J. G., Matsuno, S., Smith, S. N., Amey, J., Anthony, L. H. V., Litchfield, R. P., Ma, W. Y., Marin, D., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Wascko, M. O., Berardi, V., Catanesi, M. G., Intonti, R. A., Radicioni, E., Calabria, N. F., De Rosa, G., Machado, L. N., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Ospina, N., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Cao, S., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Ishii, T., Jakkapu, M., Kobayashi, T., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Migenda, J., Sedgwick, S. Molina, Taani, M., Zsoldos, S., Abe, KE., Hasegawa, M., Isobe, Y., Kotsar, Y., Miyabe, H., Ozaki, H., Shiozawa, T., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ali, A., Ashida, Y., Bronner, C., Feng, J., Hayashino, T., Hiraki, T., Hirota, S., Huang, K., Jiang, M., Kikawa, T., Mori, M., Murakami, A., Nakamura, KE., Nakaya, T., Patel, N. D., Suzuki, K., Takahashi, S., Tateishi, K., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Mitsuka, G., Murase, M., Muto, F., Niwa, T., Tsukada, T. Suzuki M., Frankiewicz, K., Mijakowski, P., Hignight, J., Jiang, J., Jung, C. K., Li, X., Palomino, J. L., Santucci, G., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kayano, T., Kibayashi, A., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Mori, T., Nagata, H., Piplani, N., Sakai, S., Sakuda, M., Takahira, Y., Xu, C., Yamaguchi, R., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Nova, F., Tacik, R., Yang, J. Y., Cole, A., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Choi, Y., Kim, S. B., Yu, I., Ichikawa, A. K., Ito, K., Nishijima, K., Calland, R. G., de Perio, P., Martens, K., Murdoch, M., Vagins, M. R., Koshiba, M., Totsuka, Y., Iwamoto, K., Nakajima, Y., Ogawa, N., Suda, Y., Yokoyama, M., Hamabe, D., Izumiyama, S., Kuze, M., Okajima, Y., Tanaka, M., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, Y., Berkman, S., Tobayama, S., Connolly, K., Wilkes, R. J., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., and Sasaki, R.
Abstract: We present the development of neutron-tagging techniques in Super-Kamiokande IV using a neural network analysis. The detection efficiency of neutron capture on hydrogen is estimated to be 26%, with a mis-tag rate of 0.016 per neutrino event. The uncertainty of the tagging efficiency is estimated to be 9.0%. Measurement of the tagging efficiency with data from an Americium-Beryllium calibration agrees with this value within 10%. The tagging procedure was performed on 3,244.4 days of SK-IV atmospheric neutrino data, identifying 18,091 neutrons in 26,473 neutrino events. The fitted neutron capture lifetime was measured as 218 \pm 9 \mu s.
Published: 2022
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29. Search for Cosmic-ray Boosted Sub-GeV Dark Matter using Recoil Protons at Super-Kamiokande

Author: Collaboration, The Super-Kamiokande, Abe, K., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Kameda, J., Kanemura, Y., Kaneshima, R., Kashiwagi, Y., Kataoka, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Moriyama, S., Nakano, Y., Nakahata, M., 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., Xia, J., Yoshida, S., Megias, G. D., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Hill, J., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Choi, K., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Taani, M., Zsoldos, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Bronner, C., Feng, J., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Harada, M., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Nakanishi, F., Sakai, S., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Nova, F., Yang, J. Y., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A. K., Nakamura, K. D., Tairafune, S., Nishijima, K., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Martens, K., de Perio, P., Vagins, M. R., Kuze, M., Izumiyama, S., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Suganuma, T., Yamauchi, K., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Nicholson, M., O'Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Suzuki, S., Wada, K., Collaboration, The Super-Kamiokande, Abe, K., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Kameda, J., Kanemura, Y., Kaneshima, R., Kashiwagi, Y., Kataoka, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Moriyama, S., Nakano, Y., Nakahata, M., 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., Xia, J., Yoshida, S., Megias, G. D., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Hill, J., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Choi, K., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Taani, M., Zsoldos, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Bronner, C., Feng, J., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Harada, M., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Nakanishi, F., Sakai, S., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Nova, F., Yang, J. Y., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A. K., Nakamura, K. D., Tairafune, S., Nishijima, K., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Martens, K., de Perio, P., Vagins, M. R., Kuze, M., Izumiyama, S., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Suganuma, T., Yamauchi, K., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Nicholson, M., O'Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Suzuki, S., and Wada, K.
Abstract: We report a search for cosmic-ray boosted dark matter with protons using the 0.37 megaton$\times$years data collected at Super-Kamiokande experiment during the 1996-2018 period (SKI-IV phase). We searched for an excess of proton recoils above the atmospheric neutrino background from the vicinity of the Galactic Center. No such excess is observed, and limits are calculated for two reference models of dark matter with either a constant interaction cross-section or through a scalar mediator. This is the first experimental search for boosted dark matter with hadrons using directional information. The results present the most stringent limits on cosmic-ray boosted dark matter and exclude the dark matter-nucleon elastic scattering cross-section between $10^{-33}\text{ cm}^{2}$ and $10^{-27}\text{ cm}^{2}$ for dark matter mass from 10 MeV/$c^2$ to 1 GeV/$c^2$., Comment: With 1-page appendix. A bug was found in July 2023. This version is updated to match the erratum
Published: 2022
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30. Measurement of the cosmogenic neutron yield in Super-Kamiokande with gadolinium loaded water

Author: Collaboration, Super-Kamiokande, Shinoki, M., Abe, K., 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., Nakano, Y., Nakahata, M., 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., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Hill, J., Lee, S. H., Moon, D. H., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Beauchêne, A., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Choi, K., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Langella, A., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Akutsu, R., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Boschi, T., Burton, G. T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Taani, M., Xie, Z., Zsoldos, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Bronner, C., Feng, J., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Tarrant, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Harada, M., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Nakanishi, F., Sakai, S., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Holin, A., Nova, F., Yang, J. Y., Yang, B. S., Yoo, J., Fannon, J. E. P., Kneale, L., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Kwon, E., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A. K., Nakamura, K. D., Tairafune, S., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Shima, S., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Martens, K., de Perio, P., Vagins, M. R., Xia, J., Kuze, M., Izumiyama, S., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Ommura, Y., Shigeta, N., Suganuma, T., Yamauchi, K., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Gaur, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Li, X., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Boyd, S. B., Hadley, D., Nicholson, M., O'Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Suzuki, S., Wada, K., Collaboration, Super-Kamiokande, Shinoki, M., Abe, K., 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., Nakano, Y., Nakahata, M., 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., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Hill, J., Lee, S. H., Moon, D. H., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Beauchêne, A., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Choi, K., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Langella, A., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Akutsu, R., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Boschi, T., Burton, G. T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Taani, M., Xie, Z., Zsoldos, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Bronner, C., Feng, J., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Tarrant, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Harada, M., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Nakanishi, F., Sakai, S., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Holin, A., Nova, F., Yang, J. Y., Yang, B. S., Yoo, J., Fannon, J. E. P., Kneale, L., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Kwon, E., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A. K., Nakamura, K. D., Tairafune, S., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Shima, S., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Martens, K., de Perio, P., Vagins, M. R., Xia, J., Kuze, M., Izumiyama, S., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Ommura, Y., Shigeta, N., Suganuma, T., Yamauchi, K., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Gaur, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Li, X., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Boyd, S. B., Hadley, D., Nicholson, M., O'Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Suzuki, S., and Wada, K.
Abstract: Cosmic-ray muons that enter the Super-Kamiokande detector cause hadronic showers due to spallation in water, producing neutrons and radioactive isotopes. Those are a major background source for studies of MeV-scale neutrinos and searches for rare events. Since 2020, gadolinium was introduced in the ultra-pure water in the Super-Kamiokande detector to improve the detection efficiency of neutrons. In this study, the cosmogenic neutron yield was measured using data acquired during the period after the gadolinium loading. The yield was found to be $(2.76 \pm 0.02\,\mathrm{(stat.) \pm 0.19\,\mathrm{(syst.)}}) \times 10^{-4}\,\mu^{-1} \mathrm{g^{-1} cm^{2}}$ at 259 GeV of average muon energy at the Super-Kamiokande detector., Comment: 10 pages, 10 figures, 3 tables
Published: 2022

31. Search for proton decay via $p\rightarrow \mu^+K^0$ in 0.37 megaton-years exposure of Super-Kamiokande

Author: Collaboration, Super-Kamiokande, Matsumoto, R., Abe, K., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Kameda, J., Kanemura, Y., Kaneshima, R., Kashiwagi, Y., Kataoka, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Moriyama, S., Nakano, Y., Nakahata, M., 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., Xia, J., Yoshida, S., Megias, G. D., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Choi, K., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Taani, M., Xie, Z., Zsoldos, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Bronner, C., Feng, J., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Tsui, K. M., Tarrant, A., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jiang, M. Jia J., Jung, C. K., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Harada, M., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Nakanishi, F., Sakai, S., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Holin, A., Nova, F., Yang, J. Y., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Kwon, E., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A. K., Nakamura, K. D., Tairafune, S., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Shima, S., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Martens, K., de Perio, P., Vagins, M. R., Kuze, M., Izumiyama, S., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Suganuma, T., Yamauchi, K., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Li, X., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Boyd, S. B., Hadley, D., Nicholson, M., O'Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Suzuki, S., Wada, K., Collaboration, Super-Kamiokande, Matsumoto, R., Abe, K., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Kameda, J., Kanemura, Y., Kaneshima, R., Kashiwagi, Y., Kataoka, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Moriyama, S., Nakano, Y., Nakahata, M., 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., Xia, J., Yoshida, S., Megias, G. D., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Choi, K., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Taani, M., Xie, Z., Zsoldos, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Bronner, C., Feng, J., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Tsui, K. M., Tarrant, A., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jiang, M. Jia J., Jung, C. K., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Harada, M., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Nakanishi, F., Sakai, S., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Holin, A., Nova, F., Yang, J. Y., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Kwon, E., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A. K., Nakamura, K. D., Tairafune, S., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Shima, S., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Martens, K., de Perio, P., Vagins, M. R., Kuze, M., Izumiyama, S., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Suganuma, T., Yamauchi, K., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Li, X., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Boyd, S. B., Hadley, D., Nicholson, M., O'Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Suzuki, S., and Wada, K.
Abstract: We searched for proton decay via $p\to\mu^+K^0$ in 0.37\,Mton$\cdot$years of data collected between 1996 and 2018 from the Super-Kamiokande water Cherenkov experiment. The selection criteria were defined separately for $K^0_S$ and $K^0_L$ channels. No significant event excess has been observed. As a result of this analysis, which extends the previous search by an additional 0.2\,Mton$\cdot$years of exposure and uses an improved event reconstruction, we set a lower limit of $3.6\times10^{33}$ years on the proton lifetime., Comment: 13 pages, 11 figures
Published: 2022

32. Neutron tagging following atmospheric neutrino events in a water Cherenkov detector

Author: Abe, K., Haga, Y., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Iyogi, K., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Mochizuki, T., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakajima, T., Nakano, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Sato, K., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tasaka, S., Tomura, T., Ueno, K., Watanabe, S., Yano, T., Yokozawa, T., Han, S., Irvine, T., Kajita, T., Kametani, I, Kaneyuki, K., Lee, K. P., McLachlan, T., Okumura, K., Richard, E., Tashiro, T., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguno, D., Labarga, L., Zaldivar, B., Goldhaber, M., Blaszczyk, F. D. M., Gustafson, J., Kachulis, C., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Sulak, L. R., Sussman, S., Wan, L., Wester, T., Pointon, B. W., Bian, J., Carminati, G., Elnimr, M., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Renshaw, A., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V, Weatherly, P., Ganezer, K. S., Hartfiel, B. L., Hill, J., Keig, W. E., Hong, N., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Akiri, T., Bodur, B., Himmel, A., Li, Z., O'Sullivan, Erin, Scholberg, K., Walter, C. W., Wongjirad, T., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., El Hedri, S., Giampaolo, A., Imber, J., Mueller, Th A., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Choi, K., Learned, J. G., Matsuno, S., Smith, S. N., Amey, J., Anthony, L. H. , V, Litchfield, R. P., Ma, W. Y., Marin, D., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Wascko, M. O., Berardi, V, Catanesi, M. G., Intonti, R. A., Radicioni, E., Calabria, N. F., De Rosa, G., Machado, L. N., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Ospina, N., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Cao, S., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Ishii, T., Jakkapu, M., Kobayashi, T., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Migenda, J., Sedgwick, S. Molina, Taani, M., Zsoldos, S., Abe, K. E., Hasegawa, M., Isobe, Y., Kotsar, Y., Miyabe, H., Ozaki, H., Shiozawa, T., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ali, A., Ashida, Y., Bronner, C., Feng, J., Hayashino, T., Hiraki, T., Hirota, S., Huang, K., Jiang, M., Kikawa, T., Mori, M., Murakami, A., Nakamura, Ke, Nakaya, T., Patel, N. D., Suzuki, K., Takahashi, S., Tateishi, K., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Mitsuka, G., Murase, M., Muto, F., Niwa, T., Suzuki, T., Tsukada, M., Frankiewicz, K., Mijakowski, P., Hignight, J., Jiang, J., Jung, C. K., Li, X., Palomino, J. L., Santucci, G., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kayano, T., Kibayashi, A., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Mori, T., Nagata, H., Piplani, N., Sakai, S., Sakuda, M., Takahira, Y., Xu, C., Yamaguchi, R., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Nova, F., Tacik, R., Yang, J. Y., Cole, A., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Choi, Y., Kim, S. B., Yu, I, Ichikawa, A. K., Ito, K., Nishijima, K., Calland, R. G., de Perio, P., Martens, K., Murdoch, M., Vagins, M. R., Koshiba, M., Totsuka, Y., Iwamoto, K., Nakajima, Y., Ogawa, N., Suda, Y., Yokoyama, M., Hamabe, D., Izumiyama, S., Kuze, M., Okajima, Y., Tanaka, M., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, Y., Berkman, S., Tobayama, S., Connolly, K., Wilkes, R. J., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Marti, Ll, Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Sasaki, R., Abe, K., Haga, Y., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Iyogi, K., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Mochizuki, T., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakajima, T., Nakano, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Sato, K., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tasaka, S., Tomura, T., Ueno, K., Watanabe, S., Yano, T., Yokozawa, T., Han, S., Irvine, T., Kajita, T., Kametani, I, Kaneyuki, K., Lee, K. P., McLachlan, T., Okumura, K., Richard, E., Tashiro, T., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguno, D., Labarga, L., Zaldivar, B., Goldhaber, M., Blaszczyk, F. D. M., Gustafson, J., Kachulis, C., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Sulak, L. R., Sussman, S., Wan, L., Wester, T., Pointon, B. W., Bian, J., Carminati, G., Elnimr, M., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Renshaw, A., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V, Weatherly, P., Ganezer, K. S., Hartfiel, B. L., Hill, J., Keig, W. E., Hong, N., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Akiri, T., Bodur, B., Himmel, A., Li, Z., O'Sullivan, Erin, Scholberg, K., Walter, C. W., Wongjirad, T., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., El Hedri, S., Giampaolo, A., Imber, J., Mueller, Th A., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Choi, K., Learned, J. G., Matsuno, S., Smith, S. N., Amey, J., Anthony, L. H. , V, Litchfield, R. P., Ma, W. Y., Marin, D., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Wascko, M. O., Berardi, V, Catanesi, M. G., Intonti, R. A., Radicioni, E., Calabria, N. F., De Rosa, G., Machado, L. N., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Ospina, N., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Cao, S., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Ishii, T., Jakkapu, M., Kobayashi, T., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Migenda, J., Sedgwick, S. Molina, Taani, M., Zsoldos, S., Abe, K. E., Hasegawa, M., Isobe, Y., Kotsar, Y., Miyabe, H., Ozaki, H., Shiozawa, T., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ali, A., Ashida, Y., Bronner, C., Feng, J., Hayashino, T., Hiraki, T., Hirota, S., Huang, K., Jiang, M., Kikawa, T., Mori, M., Murakami, A., Nakamura, Ke, Nakaya, T., Patel, N. D., Suzuki, K., Takahashi, S., Tateishi, K., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Mitsuka, G., Murase, M., Muto, F., Niwa, T., Suzuki, T., Tsukada, M., Frankiewicz, K., Mijakowski, P., Hignight, J., Jiang, J., Jung, C. K., Li, X., Palomino, J. L., Santucci, G., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kayano, T., Kibayashi, A., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Mori, T., Nagata, H., Piplani, N., Sakai, S., Sakuda, M., Takahira, Y., Xu, C., Yamaguchi, R., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Nova, F., Tacik, R., Yang, J. Y., Cole, A., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Choi, Y., Kim, S. B., Yu, I, Ichikawa, A. K., Ito, K., Nishijima, K., Calland, R. G., de Perio, P., Martens, K., Murdoch, M., Vagins, M. R., Koshiba, M., Totsuka, Y., Iwamoto, K., Nakajima, Y., Ogawa, N., Suda, Y., Yokoyama, M., Hamabe, D., Izumiyama, S., Kuze, M., Okajima, Y., Tanaka, M., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, Y., Berkman, S., Tobayama, S., Connolly, K., Wilkes, R. J., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Marti, Ll, Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., and Sasaki, R.
Abstract: We present the development of neutron-tagging techniques in Super-Kamiokande IV using a neural network analysis. The detection efficiency of neutron capture on hydrogen is estimated to be 26%, with a mis-tag rate of 0.016 per neutrino event. The uncertainty of the tagging efficiency is estimated to be 9.0%. Measurement of the tagging efficiency with data from an Americium-Beryllium calibration agrees with this value within 10%. The tagging procedure was performed on 3,244.4 days of SK-IV atmospheric neutrino data, identifying 18,091 neutrons in 26,473 neutrino events. The fitted neutron capture lifetime was measured as 218 +/- 9 mu s.
Published: 2022
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33. Scintillator ageing of the T2K near detectors from 2010 to 2021

Author: The T2K Collaboration, Abe, K., Akhlaq, N., Akutsu, R., Ali, A., Alt, C., Andreopoulos, C., Antonova, M., Aoki, S., Arihara, T., Asada, Y., Ashida, Y., Atkin, E. T., Ban, S., Barbi, M., Barker, G. J., Barr, G., Barrow, D., Batkiewicz-Kwasniak, M., Bench, F., Berardi, V., Berns, L., Bhadra, S., Blanchet, A., Blondel, A., Bolognesi, S., Bonus, T., Bordoni, S., Boyd, S. B., Bravar, A., Bronner, C., Bron, S., Bubak, A., Avanzini, M. Buizza, Calabria, N. F., Cao, S., Carter, A. J., Cartwright, S. L., Catanesi, M. G., Cervera, A., Chakrani, J., Cherdack, D., Christodoulou, G., Cicerchia, M., Coleman, J., Collazuol, G., Cook, L., Cudd, A., Davydov, Yu. I., De Roeck, A., De Rosa, G., Dealtry, T., Delogu, C. C., Densham, C., Dergacheva, A., Di Lodovico, F., Dolan, S., Douqa, D., Doyle, T. A., Drapier, O., Duffy, K. E., Dumarchez, J., Dunne, P., Dygnarowicz, K., Eguchi, A., Emery-Schrenk, S., Ershova, A., Fedotov, S., Fernandez, P., Finch, A. J., Aguirre, G. A. Fiorentini, Fiorillo, G., Friend, M., Fujii, Y., Fukuda, Y., Fusshoeller, K., Giganti, C., Glagolev, V., Gonin, M., Goodman, E. A. G., Gorin, A., Grassi, M., Guigue, M., Hadley, D. R., Haigh, J. T., Hamacher-Baumann, P., Harris, D. A., Hartz, M., Hasegawa, T., Hassani, S., Hastings, N. C., Hatzikoutelis, A., Hayato, Y., Hiramoto, A., Hogan, M., Holeczek, J., Holin, A., Holvey, T. J., Van, N. T. Hong, Honjo, T., Iacob, F., Ichikawa, A. K., Ikeda, M., Ishida, T., Ishitsuka, M., Israel, H. T., Iwamoto, K., Izmaylov, A., Izumi, N., Jakkapu, M., Jamieson, B., Jenkins, S. J., Jesús-Valls, C., Jiang, J. J., Jonsson, P., Jung, C. K., Jurj, P. B., Kabirnezhad, M., Kaboth, A. C., Kajita, T., Kakuno, H., Kameda, J., Kasetti, S. P., Kataoka, Y., Katayama, Y., Katori, T., Kawaue, M., Kearns, E., Khabibullin, M., Khotjantsev, A., Kikawa, T., Kikutani, H., King, S., Kisiel, J., Knight, A., Kobata, T., Kobayashi, T., Koch, L., Kogan, G., Konaka, A., Kormos, L. L., Koshio, Y., Kostin, A., Kowalik, K., Kudenko, Y., Kuribayashi, S., Kurjata, R., Kutter, T., Kuze, M., La Commara, M., Labarga, L., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., James, M. Lamers, Lamont, I., Lamoureux, M., Last, D., Latham, N., Laveder, M., Lawe, M., Lee, Y., Lin, C., Lindner, T., Lin, S. -K., Litchfield, R. P., Liu, S. L., Longhin, A., Long, K. R., Ludovici, L., Lu, X., Lux, T., Machado, L. N., Magaletti, L., Mahn, K., Malek, M., Mandal, M., Manly, S., Marino, A. D., Marti-Magro, L., Martin, D. G. R., Martini, M., Martin, J. F., Maruyama, T., Matsubara, T., Matveev, V., Mauger, C., Mavrokoridis, K., Mazzucato, E., McCauley, N., McElwee, J., McFarland, K. S., McGrew, C., Mefodiev, A., Megias, G. D., Mellet, L., Metelko, C., Mezzetto, M., Minamino, A., Mineev, O., Mine, S., Miura, M., Bueno, L. Molina, Moriyama, S., Mueller, Th. A., Munford, D., Munteanu, L., Nagai, K., Nagai, Y., Nakadaira, T., Nakagiri, K., Nakahata, M., Nakajima, Y., Nakamura, A., Nakamura, H., Nakamura, K., Nakano, Y., Nakayama, S., Nakaya, T., Nakayoshi, K., Naseby, C. E. R., Ngoc, T. V., Nguyen, V. Q., Niewczas, K., Nishimura, Y., Nishizaki, K., Nova, F., Novella, P., Nugent, J. C., O'Keeffe, H. M., O'Sullivan, L., Odagawa, T., Ogawa, T., Okada, R., Okumura, K., Okusawa, T., Owen, R. A., Oyama, Y., Palladino, V., Paolone, V., Pari, M., Parlone, J., Parsa, S., Pasternak, J., Pavin, M., Payne, D., Penn, G. C., Pershey, D., Pickering, L., Pidcott, C., Pintaudi, G., Pistillo, C., Popov, B., Porwit, K., Posiadala-Zezula, M., Prabhu, Y. S., Quilain, B., Radermacher, T., Radicioni, E., Radics, B., Ratoff, P. N., Reh, M., Riccio, C., Rondio, E., Roth, S., Rubbia, A., Ruggeri, A. C., Ruggles, C. A., Rychter, A., Sakashita, K., Sánchez, F., Santucci, G., Schloesser, C. M., Scholberg, K., Scott, M., Seiya, Y., Sekiguchi, T., Sekiya, H., Sgalaberna, D., Shaikhiev, A., Shaykina, A., Shiozawa, M., Shorrock, W., Shvartsman, A., Skwarczynski, K., Smy, M., Sobczyk, J. T., Sobel, H., Soler, F. J. P., Sonoda, Y., Spina, R., Su, H., Suslov, I. A., Suvorov, S., Suzuki, A., Suzuki, S. Y., Suzuki, Y., Sztuc, A. A., Tada, M., Takayasu, S., Takeda, A., Takeuchi, Y., Tanaka, H. K., Tanihara, Y., Tani, M., Tereshchenko, V. V., Teshima, N., Thamm, N., Thompson, L. F., Toki, W., Touramanis, C., Towstego, T., Tsui, K. M., Tsukamoto, T., Tzanov, M., Uchida, Y., Vacheret, A., Vagins, M., Vargas, D., Vasseur, G., Vilela, C., Vinning, W. G. S., Vladisavljevic, T., Wachala, T., Walsh, J. G., Wang, Y., Wan, L., Wark, D., Wascko, M. O., Weber, A., Wendell, R., Wilking, M. J., Wilkinson, C., Wilson, J. R., Wood, K., Wret, C., Xia, J., Xu, Y. -h., Yamamoto, K., Yanagisawa, C., Yang, G., Yano, T., Yasutome, K., Yershov, N., Yevarouskaya, U., Yokoyama, M., Yoshimoto, Y., Yu, M., Zaki, R., Zalewska, A., Zalipska, J., Zaremba, K., Zarnecki, G., Zhao, X., Zhu, T., Ziembicki, M., Zimmerman, E. D., Zito, M., Zsoldos, S., The T2K Collaboration, Abe, K., Akhlaq, N., Akutsu, R., Ali, A., Alt, C., Andreopoulos, C., Antonova, M., Aoki, S., Arihara, T., Asada, Y., Ashida, Y., Atkin, E. T., Ban, S., Barbi, M., Barker, G. J., Barr, G., Barrow, D., Batkiewicz-Kwasniak, M., Bench, F., Berardi, V., Berns, L., Bhadra, S., Blanchet, A., Blondel, A., Bolognesi, S., Bonus, T., Bordoni, S., Boyd, S. B., Bravar, A., Bronner, C., Bron, S., Bubak, A., Avanzini, M. Buizza, Calabria, N. F., Cao, S., Carter, A. J., Cartwright, S. L., Catanesi, M. G., Cervera, A., Chakrani, J., Cherdack, D., Christodoulou, G., Cicerchia, M., Coleman, J., Collazuol, G., Cook, L., Cudd, A., Davydov, Yu. I., De Roeck, A., De Rosa, G., Dealtry, T., Delogu, C. C., Densham, C., Dergacheva, A., Di Lodovico, F., Dolan, S., Douqa, D., Doyle, T. A., Drapier, O., Duffy, K. E., Dumarchez, J., Dunne, P., Dygnarowicz, K., Eguchi, A., Emery-Schrenk, S., Ershova, A., Fedotov, S., Fernandez, P., Finch, A. J., Aguirre, G. A. Fiorentini, Fiorillo, G., Friend, M., Fujii, Y., Fukuda, Y., Fusshoeller, K., Giganti, C., Glagolev, V., Gonin, M., Goodman, E. A. G., Gorin, A., Grassi, M., Guigue, M., Hadley, D. R., Haigh, J. T., Hamacher-Baumann, P., Harris, D. A., Hartz, M., Hasegawa, T., Hassani, S., Hastings, N. C., Hatzikoutelis, A., Hayato, Y., Hiramoto, A., Hogan, M., Holeczek, J., Holin, A., Holvey, T. J., Van, N. T. Hong, Honjo, T., Iacob, F., Ichikawa, A. K., Ikeda, M., Ishida, T., Ishitsuka, M., Israel, H. T., Iwamoto, K., Izmaylov, A., Izumi, N., Jakkapu, M., Jamieson, B., Jenkins, S. J., Jesús-Valls, C., Jiang, J. J., Jonsson, P., Jung, C. K., Jurj, P. B., Kabirnezhad, M., Kaboth, A. C., Kajita, T., Kakuno, H., Kameda, J., Kasetti, S. P., Kataoka, Y., Katayama, Y., Katori, T., Kawaue, M., Kearns, E., Khabibullin, M., Khotjantsev, A., Kikawa, T., Kikutani, H., King, S., Kisiel, J., Knight, A., Kobata, T., Kobayashi, T., Koch, L., Kogan, G., Konaka, A., Kormos, L. L., Koshio, Y., Kostin, A., Kowalik, K., Kudenko, Y., Kuribayashi, S., Kurjata, R., Kutter, T., Kuze, M., La Commara, M., Labarga, L., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., James, M. Lamers, Lamont, I., Lamoureux, M., Last, D., Latham, N., Laveder, M., Lawe, M., Lee, Y., Lin, C., Lindner, T., Lin, S. -K., Litchfield, R. P., Liu, S. L., Longhin, A., Long, K. R., Ludovici, L., Lu, X., Lux, T., Machado, L. N., Magaletti, L., Mahn, K., Malek, M., Mandal, M., Manly, S., Marino, A. D., Marti-Magro, L., Martin, D. G. R., Martini, M., Martin, J. F., Maruyama, T., Matsubara, T., Matveev, V., Mauger, C., Mavrokoridis, K., Mazzucato, E., McCauley, N., McElwee, J., McFarland, K. S., McGrew, C., Mefodiev, A., Megias, G. D., Mellet, L., Metelko, C., Mezzetto, M., Minamino, A., Mineev, O., Mine, S., Miura, M., Bueno, L. Molina, Moriyama, S., Mueller, Th. A., Munford, D., Munteanu, L., Nagai, K., Nagai, Y., Nakadaira, T., Nakagiri, K., Nakahata, M., Nakajima, Y., Nakamura, A., Nakamura, H., Nakamura, K., Nakano, Y., Nakayama, S., Nakaya, T., Nakayoshi, K., Naseby, C. E. R., Ngoc, T. V., Nguyen, V. Q., Niewczas, K., Nishimura, Y., Nishizaki, K., Nova, F., Novella, P., Nugent, J. C., O'Keeffe, H. M., O'Sullivan, L., Odagawa, T., Ogawa, T., Okada, R., Okumura, K., Okusawa, T., Owen, R. A., Oyama, Y., Palladino, V., Paolone, V., Pari, M., Parlone, J., Parsa, S., Pasternak, J., Pavin, M., Payne, D., Penn, G. C., Pershey, D., Pickering, L., Pidcott, C., Pintaudi, G., Pistillo, C., Popov, B., Porwit, K., Posiadala-Zezula, M., Prabhu, Y. S., Quilain, B., Radermacher, T., Radicioni, E., Radics, B., Ratoff, P. N., Reh, M., Riccio, C., Rondio, E., Roth, S., Rubbia, A., Ruggeri, A. C., Ruggles, C. A., Rychter, A., Sakashita, K., Sánchez, F., Santucci, G., Schloesser, C. M., Scholberg, K., Scott, M., Seiya, Y., Sekiguchi, T., Sekiya, H., Sgalaberna, D., Shaikhiev, A., Shaykina, A., Shiozawa, M., Shorrock, W., Shvartsman, A., Skwarczynski, K., Smy, M., Sobczyk, J. T., Sobel, H., Soler, F. J. P., Sonoda, Y., Spina, R., Su, H., Suslov, I. A., Suvorov, S., Suzuki, A., Suzuki, S. Y., Suzuki, Y., Sztuc, A. A., Tada, M., Takayasu, S., Takeda, A., Takeuchi, Y., Tanaka, H. K., Tanihara, Y., Tani, M., Tereshchenko, V. V., Teshima, N., Thamm, N., Thompson, L. F., Toki, W., Touramanis, C., Towstego, T., Tsui, K. M., Tsukamoto, T., Tzanov, M., Uchida, Y., Vacheret, A., Vagins, M., Vargas, D., Vasseur, G., Vilela, C., Vinning, W. G. S., Vladisavljevic, T., Wachala, T., Walsh, J. G., Wang, Y., Wan, L., Wark, D., Wascko, M. O., Weber, A., Wendell, R., Wilking, M. J., Wilkinson, C., Wilson, J. R., Wood, K., Wret, C., Xia, J., Xu, Y. -h., Yamamoto, K., Yanagisawa, C., Yang, G., Yano, T., Yasutome, K., Yershov, N., Yevarouskaya, U., Yokoyama, M., Yoshimoto, Y., Yu, M., Zaki, R., Zalewska, A., Zalipska, J., Zaremba, K., Zarnecki, G., Zhao, X., Zhu, T., Ziembicki, M., Zimmerman, E. D., Zito, M., and Zsoldos, S.
Abstract: The T2K experiment widely uses plastic scintillator as a target for neutrino interactions and an active medium for the measurement of charged particles produced in neutrino interactions at its near detector complex. Over 10 years of operation the measured light yield recorded by the scintillator based subsystems has been observed to degrade by 0.9--2.2\% per year. Extrapolation of the degradation rate through to 2040 indicates the recorded light yield should remain above the lower threshold used by the current reconstruction algorithms for all subsystems. This will allow the near detectors to continue contributing to important physics measurements during the T2K-II and Hyper-Kamiokande eras. Additionally, work to disentangle the degradation of the plastic scintillator and wavelength shifting fibres shows that the reduction in light yield can be attributed to the ageing of the plastic scintillator., Comment: 29 pages, 18 figures. Prepared for submission to JINST
Published: 2022

34. Pre-Supernova Alert System for Super-Kamiokande

Author: Collaboration, Super-Kamiokande, Machado, L. N., Abe, K., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Kameda, J., Kanemura, Y., Kaneshima, R., Kashiwagi, Y., Kataoka, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Moriyama, S., Nakano, Y., Nakahata, M., 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., de Perio, P., Martens, K., Vagins, M. R., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Tomiya, T., Wang, X., Xia, J., Yoshida, S., Megias, G. D., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Akutsu, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Cao, S., Choi, K., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Sasaki, 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., Boschi, T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Taani, M., Zsoldos, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yaamoto, S., Bronner, C., Feng, J., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Harada, M., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Nakanishi, F., Sakai, S., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Nova, F., Yang, J. Y., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A. K., Nakamura, K. D., Tairafune, S., Nishijima, K., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Izumiyama, S., Kuze, M., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Suganuma, T., Yonenaga, M., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Nicholson, M., O'Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Suzuki, S., Wada, K., Collaboration, Super-Kamiokande, Machado, L. N., Abe, K., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Kameda, J., Kanemura, Y., Kaneshima, R., Kashiwagi, Y., Kataoka, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Moriyama, S., Nakano, Y., Nakahata, M., 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., de Perio, P., Martens, K., Vagins, M. R., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Tomiya, T., Wang, X., Xia, J., Yoshida, S., Megias, G. D., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Akutsu, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Cao, S., Choi, K., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Sasaki, 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., Boschi, T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Taani, M., Zsoldos, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yaamoto, S., Bronner, C., Feng, J., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Harada, M., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Nakanishi, F., Sakai, S., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Nova, F., Yang, J. Y., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A. K., Nakamura, K. D., Tairafune, S., Nishijima, K., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Izumiyama, S., Kuze, M., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Suganuma, T., Yonenaga, M., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Nicholson, M., O'Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Suzuki, S., and Wada, K.
Abstract: In 2020, the Super-Kamiokande (SK) experiment moved to a new stage (SK-Gd) in which gadolinium (Gd) sulfate octahydrate was added to the water in the detector, enhancing the efficiency to detect thermal neutrons and consequently improving the sensitivity to low energy electron anti-neutrinos from inverse beta decay (IBD) interactions. SK-Gd has the potential to provide early alerts of incipient core-collapse supernovae through detection of electron anti-neutrinos from thermal and nuclear processes responsible for the cooling of massive stars before the gravitational collapse of their cores. These pre-supernova neutrinos emitted during the silicon burning phase can exceed the energy threshold for IBD reactions. We present the sensitivity of SK-Gd to pre-supernova stars and the techniques used for the development of a pre-supernova alarm based on the detection of these neutrinos in SK, as well as prospects for future SK-Gd phases with higher concentrations of Gd. For the current SK-Gd phase, high-confidence alerts for Betelgeuse could be issued up to nine hours in advance of the core-collapse itself., Comment: 20 pages
Published: 2022
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35. Searching for neutrinos from solar flares across solar cycles 23 and 24 with the Super-Kamiokande detector

Author: Okamoto, K., Abe, K., Hayato, Y., Hiraide, K., Hosokawa, K., Ieki, K., Ikeda, M., Kameda, J., Kanemura, Y., Kaneshima, Y., Kataoka, Y., Kashiwagi, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakano, Y., Nakayama, S., Noguchi, Y., Sato, K., Sekiya, H., Shimizu, K., Shiozawa, M., Shiba, H., 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., Xia, J., Yoshida, S., Megias, G. D., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Hill, J., Kim, J. Y., Lee, S. H., Lim, I. T., Moon, D. H., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Beauchene, A., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Choi, K., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Boschi, T., Burton, G. T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Taani, M., Xie, Z., Zsoldos, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Bronner, C., Feng, J., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Tarrant, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Harada, M., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Nakanishi, F., Piplani, N., Sakai, S., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Holin, A., Nova, F., Yang, J. Y., Fannon, J. E. P., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Kwon, E., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A. K., Nakamura, K. D., Tairafune, S., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Shima, S., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Martens, K., de Perio, P., Vagins, M. R., Kuze, M., Izumiyama, S., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Suganuma, T., Yamauchi, K., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Gaur, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Li, X., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Boyd, S. B., Hadley, D., Nicholson, M., O'Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Walker, J., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Sasaki, R., Suzuki, S., Wada, K., Okamoto, K., Abe, K., Hayato, Y., Hiraide, K., Hosokawa, K., Ieki, K., Ikeda, M., Kameda, J., Kanemura, Y., Kaneshima, Y., Kataoka, Y., Kashiwagi, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakano, Y., Nakayama, S., Noguchi, Y., Sato, K., Sekiya, H., Shimizu, K., Shiozawa, M., Shiba, H., 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., Xia, J., Yoshida, S., Megias, G. D., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Hill, J., Kim, J. Y., Lee, S. H., Lim, I. T., Moon, D. H., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Beauchene, A., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Choi, K., Cao, S., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Bhuiyan, N., Boschi, T., Burton, G. T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Taani, M., Xie, Z., Zsoldos, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Bronner, C., Feng, J., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Tarrant, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Harada, M., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Nakanishi, F., Piplani, N., Sakai, S., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Holin, A., Nova, F., Yang, J. Y., Fannon, J. E. P., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Kwon, E., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A. K., Nakamura, K. D., Tairafune, S., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Shima, S., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Martens, K., de Perio, P., Vagins, M. R., Kuze, M., Izumiyama, S., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Suganuma, T., Yamauchi, K., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Gaur, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Li, X., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Boyd, S. B., Hadley, D., Nicholson, M., O'Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Walker, J., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Sasaki, R., Suzuki, S., and Wada, K.
Abstract: Neutrinos associated with solar flares (solar-flare neutrinos) provide information on particle acceleration mechanisms during the impulsive phase of solar flares. We searched using the Super-Kamiokande detector for neutrinos from solar flares that occurred during solar cycles $23$ and $24$, including the largest solar flare (X28.0) on November 4th, 2003. In order to minimize the background rate we searched for neutrino interactions within narrow time windows coincident with $\gamma$-rays and soft X-rays recorded by satellites. In addition, we performed the first attempt to search for solar-flare neutrinos from solar flares on the invisible side of the Sun by using the emission time of coronal mass ejections (CMEs). By selecting twenty powerful solar flares above X5.0 on the visible side and eight CMEs whose emission speed exceeds $2000$ $\mathrm{km \, s^{-1}}$ on the invisible side from 1996 to 2018, we found two (six) neutrino events coincident with solar flares occurring on the visible (invisible) side of the Sun, with a typical background rate of $0.10$ ($0.62$) events per flare in the MeV-GeV energy range. No significant solar-flare neutrino signal above the estimated background rate was observed. As a result we set the following upper limit on neutrino fluence at the Earth $\mathit{\Phi}<1.1\times10^{6}$ $\mathrm{cm^{-2}}$ at the $90\%$ confidence level for the largest solar flare. The resulting fluence limits allow us to constrain some of the theoretical models for solar-flare neutrino emission., Comment: 36 pages, 18 figures, 9 tables (Figure 12 was replaced because it was incorrect in version 1.)
Published: 2022

36. Neutron Tagging following Atmospheric Neutrino Events in a Water Cherenkov Detector

Author: Abe, K., Haga, Y., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Iyogi, K., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Mochizuki, T., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakajima, T., Nakano, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Sato, K., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tasaka, S., Tomura, T., Ueno, K., Watanabe, S., Yano, T., Yokozawa, T., Han, S., Irvine, T., Kajita, T., Kametani, I., Kaneyuki, K., Lee, K. P., McLachlan, T., Okumura, K., Richard, E., Tashiro, T., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguño, D., Labarga, L., Zaldivar, B., Goldhaber, M., Blaszczyk, F. d. M., Gustafson, J., Kachulis, C., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Sulak, L. R., Sussman, S., Wan, L., Wester, T., Pointon, B. W., Bian, J., Carminati, G., Elnimr, M., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Renshaw, A., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Weatherly, P., Ganezer, K. S., Hartfiel, B. L., Hill, J., Keig, W. E., Hong, N., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Akiri, T., Bodur, B., Himmel, A., Li, Z., O'Sullivan, E., Scholberg, K., Walter, C. W., Wongjirad, T., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Imber, J., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Choi, K., Learned, J. G., Matsuno, S., Smith, S. N., Amey, J., Anthony, L. H. V., Litchfield, R. P., Ma, W. Y., Marin, D., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Wascko, M. O., Berardi, V., Catanesi, M. G., Intonti, R. A., Radicioni, E., Calabria, N. F., De Rosa, G., Machado, L. N., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Ospina, N., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Cao, S., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Ishii, T., Jakkapu, M., Kobayashi, T., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Migenda, J., Sedgwick, S. Molina, Taani, M., Zsoldos, S., Abe, KE., Hasegawa, M., Isobe, Y., Kotsar, Y., Miyabe, H., Ozaki, H., Shiozawa, T., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ali, A., Ashida, Y., Bronner, C., Feng, J., Hayashino, T., Hiraki, T., Hirota, S., Huang, K., Jiang, M., Kikawa, T., Mori, M., Murakami, A., Nakamura, KE., Nakaya, T., Patel, N. D., Suzuki, K., Takahashi, S., Tateishi, K., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Mitsuka, G., Murase, M., Muto, F., Niwa, T., Tsukada, T. Suzuki M., Frankiewicz, K., Mijakowski, P., Hignight, J., Jiang, J., Jung, C. K., Li, X., Palomino, J. L., Santucci, G., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kayano, T., Kibayashi, A., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Mori, T., Nagata, H., Piplani, N., Sakai, S., Sakuda, M., Takahira, Y., Xu, C., Yamaguchi, R., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Nova, F., Tacik, R., Yang, J. Y., Cole, A., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Choi, Y., Kim, S. B., Yu, I., Ichikawa, A. K., Ito, K., Nishijima, K., Calland, R. G., de Perio, P., Martens, K., Murdoch, M., Vagins, M. R., Koshiba, M., Totsuka, Y., Iwamoto, K., Nakajima, Y., Ogawa, N., Suda, Y., Yokoyama, M., Hamabe, D., Izumiyama, S., Kuze, M., Okajima, Y., Tanaka, M., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, Y., Berkman, S., Tobayama, S., Connolly, K., Wilkes, R. J., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Sasaki, R., Abe, K., Haga, Y., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Iyogi, K., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Mochizuki, T., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakajima, T., Nakano, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Sato, K., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tasaka, S., Tomura, T., Ueno, K., Watanabe, S., Yano, T., Yokozawa, T., Han, S., Irvine, T., Kajita, T., Kametani, I., Kaneyuki, K., Lee, K. P., McLachlan, T., Okumura, K., Richard, E., Tashiro, T., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguño, D., Labarga, L., Zaldivar, B., Goldhaber, M., Blaszczyk, F. d. M., Gustafson, J., Kachulis, C., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Sulak, L. R., Sussman, S., Wan, L., Wester, T., Pointon, B. W., Bian, J., Carminati, G., Elnimr, M., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Renshaw, A., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Weatherly, P., Ganezer, K. S., Hartfiel, B. L., Hill, J., Keig, W. E., Hong, N., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Akiri, T., Bodur, B., Himmel, A., Li, Z., O'Sullivan, E., Scholberg, K., Walter, C. W., Wongjirad, T., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Imber, J., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Choi, K., Learned, J. G., Matsuno, S., Smith, S. N., Amey, J., Anthony, L. H. V., Litchfield, R. P., Ma, W. Y., Marin, D., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Wascko, M. O., Berardi, V., Catanesi, M. G., Intonti, R. A., Radicioni, E., Calabria, N. F., De Rosa, G., Machado, L. N., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Ospina, N., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Cao, S., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Ishii, T., Jakkapu, M., Kobayashi, T., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Migenda, J., Sedgwick, S. Molina, Taani, M., Zsoldos, S., Abe, KE., Hasegawa, M., Isobe, Y., Kotsar, Y., Miyabe, H., Ozaki, H., Shiozawa, T., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ali, A., Ashida, Y., Bronner, C., Feng, J., Hayashino, T., Hiraki, T., Hirota, S., Huang, K., Jiang, M., Kikawa, T., Mori, M., Murakami, A., Nakamura, KE., Nakaya, T., Patel, N. D., Suzuki, K., Takahashi, S., Tateishi, K., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Mitsuka, G., Murase, M., Muto, F., Niwa, T., Tsukada, T. Suzuki M., Frankiewicz, K., Mijakowski, P., Hignight, J., Jiang, J., Jung, C. K., Li, X., Palomino, J. L., Santucci, G., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kayano, T., Kibayashi, A., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Mori, T., Nagata, H., Piplani, N., Sakai, S., Sakuda, M., Takahira, Y., Xu, C., Yamaguchi, R., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Nova, F., Tacik, R., Yang, J. Y., Cole, A., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Choi, Y., Kim, S. B., Yu, I., Ichikawa, A. K., Ito, K., Nishijima, K., Calland, R. G., de Perio, P., Martens, K., Murdoch, M., Vagins, M. R., Koshiba, M., Totsuka, Y., Iwamoto, K., Nakajima, Y., Ogawa, N., Suda, Y., Yokoyama, M., Hamabe, D., Izumiyama, S., Kuze, M., Okajima, Y., Tanaka, M., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, Y., Berkman, S., Tobayama, S., Connolly, K., Wilkes, R. J., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., and Sasaki, R.
Abstract: We present the development of neutron-tagging techniques in Super-Kamiokande IV using a neural network analysis. The detection efficiency of neutron capture on hydrogen is estimated to be 26%, with a mis-tag rate of 0.016 per neutrino event. The uncertainty of the tagging efficiency is estimated to be 9.0%. Measurement of the tagging efficiency with data from an Americium-Beryllium calibration agrees with this value within 10%. The tagging procedure was performed on 3,244.4 days of SK-IV atmospheric neutrino data, identifying 18,091 neutrons in 26,473 neutrino events. The fitted neutron capture lifetime was measured as 218 \pm 9 \mu s.
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37. Search for supernova bursts in Super-Kamiokande IV

Author: collaboration, The Super-Kamiokande, Mori, M., Abe, K., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Kameda, J., Kanemura, Y., Kaneshima, R., Kashiwagi, Y., Kataoka, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakano, Y., Nakayama, S., Noguchi, Y., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Sato, K., Sekiya, H., Shiba, H., Shimizu, K., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tomiya, T., Watanabe, S., Yano, T., Yoshida, S., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Wang, X., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguno, D., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Zsoldos, S., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. d. M., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Santos, A. D., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Fujisawa, C., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Ozaki, H., Shiozawa, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Kotsar, Y., Ashida, Y., Bronner, C., Feng, J., Hirota, S., Kikawa, T., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., McCauley, N., Mehta, P., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Niwa, T., Tsukada, M., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mijakowski, P., Zalipska, J., Mandal, M., Prabhu, Y. S., Jiang, J., Jung, C. K., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Jia, M., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Nakanishi, F., Piplani, N., Sakai, S., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Nova, F., Boschi, T., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Di Lodovico, F., Migenda, J., Taani, M., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Seo, J. W., Yu, I., Nishijima, K., Koshiba, M., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Iwamoto, K., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Martens, K., de Perio, P., Vagins, M. R., Kuze, M., Izumiyama, S., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Ohta, K., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Suganuma, T., Yamauchi, K., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Nicholson, M., Flaherty, M. O', Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Walker, J., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sasaki, R., Sano, S., Suzuki, S., Wada, K., Cao, S., Ichikawa, A., Nakamura, K. D., Tairafun, S., collaboration, The Super-Kamiokande, Mori, M., Abe, K., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Kameda, J., Kanemura, Y., Kaneshima, R., Kashiwagi, Y., Kataoka, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakano, Y., Nakayama, S., Noguchi, Y., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Sato, K., Sekiya, H., Shiba, H., Shimizu, K., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tomiya, T., Watanabe, S., Yano, T., Yoshida, S., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Wang, X., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguno, D., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Zsoldos, S., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. d. M., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Santos, A. D., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Fujisawa, C., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Ozaki, H., Shiozawa, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Kotsar, Y., Ashida, Y., Bronner, C., Feng, J., Hirota, S., Kikawa, T., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., McCauley, N., Mehta, P., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Niwa, T., Tsukada, M., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mijakowski, P., Zalipska, J., Mandal, M., Prabhu, Y. S., Jiang, J., Jung, C. K., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Jia, M., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Nakanishi, F., Piplani, N., Sakai, S., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Nova, F., Boschi, T., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Di Lodovico, F., Migenda, J., Taani, M., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Seo, J. W., Yu, I., Nishijima, K., Koshiba, M., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Iwamoto, K., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Martens, K., de Perio, P., Vagins, M. R., Kuze, M., Izumiyama, S., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Ohta, K., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Suganuma, T., Yamauchi, K., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Nicholson, M., Flaherty, M. O', Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Walker, J., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sasaki, R., Sano, S., Suzuki, S., Wada, K., Cao, S., Ichikawa, A., Nakamura, K. D., and Tairafun, S.
Abstract: Super-Kamiokande has been searching for neutrino bursts characteristic of core-collapse supernovae continuously, in real time, since the start of operations in 1996. The present work focuses on detecting more distant supernovae whose event rate may be too small to trigger in real time, but may be identified using an offline approach. The analysis of data collected from 2008 to 2018 found no evidence of distant supernovae bursts. This establishes an upper limit of 0.29 year$^{-1}$ on the rate of core-collapse supernovae out to 100 kpc at 90% C.L.. For supernovae that fail to explode and collapse directly to black holes the limit reaches to 300 kpc.
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38. Pre-Supernova Alert System for Super-Kamiokande

Author: Collaboration, Super-Kamiokande, Machado, L. N., Abe, K., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Kameda, J., Kanemura, Y., Kaneshima, R., Kashiwagi, Y., Kataoka, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Moriyama, S., Nakano, Y., Nakahata, M., 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., de Perio, P., Martens, K., Vagins, M. R., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Tomiya, T., Wang, X., Xia, J., Yoshida, S., Megias, G. D., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Akutsu, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Cao, S., Choi, K., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Sasaki, 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., Boschi, T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Taani, M., Zsoldos, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yaamoto, S., Bronner, C., Feng, J., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Harada, M., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Nakanishi, F., Sakai, S., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Nova, F., Yang, J. Y., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A. K., Nakamura, K. D., Tairafune, S., Nishijima, K., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Izumiyama, S., Kuze, M., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Suganuma, T., Yonenaga, M., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Nicholson, M., O'Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Suzuki, S., Wada, K., Collaboration, Super-Kamiokande, Machado, L. N., Abe, K., Hayato, Y., Hiraide, K., Ieki, K., Ikeda, M., Kameda, J., Kanemura, Y., Kaneshima, R., Kashiwagi, Y., Kataoka, Y., Miki, S., Mine, S., Miura, M., Moriyama, S., Nakano, Y., Nakahata, M., 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., de Perio, P., Martens, K., Vagins, M. R., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Tomiya, T., Wang, X., Xia, J., Yoshida, S., Megias, G. D., Fernandez, P., Labarga, L., Ospina, N., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Akutsu, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Kearns, E., Raaf, J. L., Wan, L., Wester, T., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Mueller, Th. A., Santos, A. D., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Cao, S., Choi, K., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Gonin, M., Pronost, G., Fujisawa, C., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Sasaki, 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., Boschi, T., Di Lodovico, F., Gao, J., Goldsack, A., Katori, T., Migenda, J., Taani, M., Zsoldos, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yaamoto, S., Bronner, C., Feng, J., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Jenkins, S. J., McCauley, N., Mehta, P., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Ninomiya, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Harada, M., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Nakanishi, F., Sakai, S., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Samani, S., Wark, D., Nova, F., Yang, J. Y., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A. K., Nakamura, K. D., Tairafune, S., Nishijima, K., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Izumiyama, S., Kuze, M., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Ommura, Y., Shigeta, N., Shinoki, M., Suganuma, T., Yonenaga, M., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Nicholson, M., O'Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Suzuki, S., and Wada, K.
Abstract: In 2020, the Super-Kamiokande (SK) experiment moved to a new stage (SK-Gd) in which gadolinium (Gd) sulfate octahydrate was added to the water in the detector, enhancing the efficiency to detect thermal neutrons and consequently improving the sensitivity to low energy electron anti-neutrinos from inverse beta decay (IBD) interactions. SK-Gd has the potential to provide early alerts of incipient core-collapse supernovae through detection of electron anti-neutrinos from thermal and nuclear processes responsible for the cooling of massive stars before the gravitational collapse of their cores. These pre-supernova neutrinos emitted during the silicon burning phase can exceed the energy threshold for IBD reactions. We present the sensitivity of SK-Gd to pre-supernova stars and the techniques used for the development of a pre-supernova alarm based on the detection of these neutrinos in SK, as well as prospects for future SK-Gd phases with higher concentrations of Gd. For the current SK-Gd phase, high-confidence alerts for Betelgeuse could be issued up to nine hours in advance of the core-collapse itself., Comment: 20 pages
Published: 2022
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39. Testing Non-Standard Interactions Between Solar Neutrinos and Quarks with Super-Kamiokande

Author: Collaboration, Super-Kamiokande, Weatherly, P., Abe, K., Bronner, C., Hayato, Y., Hiraide, K., Ikeda, M., Iyogi, K., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miki, S., Miura, M., Moriyama, S., Mochizuki, T., Nakahata, M., Nakano, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Pronost, G., Sato, K., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tasaka, S., Wang, X., Watanabe, S., Yano, T., Han, S., Kajita, T., Kaneyuki, K., Okumura, K., Tashiro, T., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Labarga, L., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. d. M., Kachulis, C., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Sulak, L. R., Sussman, S., Wan, L., Wester, T., Berkman, S., Tobayama, S., Bian, J., Elnimr, M., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Mine, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Ganezer, K. S., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Li, Z., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Giampaolo, A., Hedri, S. El, Imber, J., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Santos, A. D., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Matsuno, S., Cao, S., Amey, J., Anthony, L. H. V., Litchfield, R. P., Ma, W. Y., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Wascko, M. O., Berardi, V., Catanesi, M. G., Intonti, R. A., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ospina, N., Ludovici, L., Gonin, M., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Jakkapu, M., Kobayashi, T., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Gao, J., Katori, T., Migenda, J., Taani, M., Zsoldos, S., Abe, KE., Hasegawa, M., Isobe, Y., Kotsar, Y., Miyabe, H., Ozaki, H., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ashida, Y., Feng, J., Hayashino, T., Hirota, S., Jiang, M., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Murase, M., Frankiewicz, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Li, X., Palomino, J. L., Santucci, G., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Hagiwara, K., Harada, M., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Sakai, S., Sakuda, M., Takahira, Y., Xu, C., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Sedgwick, S. Molina, Tacik, R., Nova, F., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Choi, Y., Kim, S. B., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A., Nakamura, K. D., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Suda, Y., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Martens, K., Murdoch, M., Vagins, M. R., Hamabe, D., Izumiyama, S., Kuze, M., Okajima, Y., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Shinoki, M., Suganuma, T., Yonenaga, M., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., de Perio, P., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Nicholson, M., O'Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Giorgio, P., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Sasaki, R., Wada, K., Collaboration, Super-Kamiokande, Weatherly, P., Abe, K., Bronner, C., Hayato, Y., Hiraide, K., Ikeda, M., Iyogi, K., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miki, S., Miura, M., Moriyama, S., Mochizuki, T., Nakahata, M., Nakano, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Pronost, G., Sato, K., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Tasaka, S., Wang, X., Watanabe, S., Yano, T., Han, S., Kajita, T., Kaneyuki, K., Okumura, K., Tashiro, T., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Labarga, L., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. d. M., Kachulis, C., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Sulak, L. R., Sussman, S., Wan, L., Wester, T., Berkman, S., Tobayama, S., Bian, J., Elnimr, M., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Mine, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Yankelevich, A., Ganezer, K. S., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Li, Z., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Giampaolo, A., Hedri, S. El, Imber, J., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Santos, A. D., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Matsuno, S., Cao, S., Amey, J., Anthony, L. H. V., Litchfield, R. P., Ma, W. Y., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Wascko, M. O., Berardi, V., Catanesi, M. G., Intonti, R. A., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ospina, N., Ludovici, L., Gonin, M., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Jakkapu, M., Kobayashi, T., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Gao, J., Katori, T., Migenda, J., Taani, M., Zsoldos, S., Abe, KE., Hasegawa, M., Isobe, Y., Kotsar, Y., Miyabe, H., Ozaki, H., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ashida, Y., Feng, J., Hayashino, T., Hirota, S., Jiang, M., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Murase, M., Frankiewicz, K., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mandal, M., Mijakowski, P., Prabhu, Y. S., Zalipska, J., Jia, M., Jiang, J., Jung, C. K., Li, X., Palomino, J. L., Santucci, G., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Hagiwara, K., Harada, M., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Sakai, S., Sakuda, M., Takahira, Y., Xu, C., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Sedgwick, S. Molina, Tacik, R., Nova, F., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Choi, Y., Kim, S. B., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A., Nakamura, K. D., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Suda, Y., Taniuchi, N., Yokoyama, M., Martens, K., Murdoch, M., Vagins, M. R., Hamabe, D., Izumiyama, S., Kuze, M., Okajima, Y., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Shinoki, M., Suganuma, T., Yonenaga, M., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., de Perio, P., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, B., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Nicholson, M., O'Flaherty, M., Richards, B., Ali, A., Jamieson, B., Giorgio, P., Marti, Ll., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Sasaki, R., and Wada, K.
Abstract: Non-Standard Interactions (NSI) between neutrinos and matter affect the neutrino flavor oscillations. Due to the high matter density in the core of the Sun, solar neutrinos are suited to probe these interactions. Using the $277$ kton-yr exposure of Super-Kamiokande to $^{8}$B solar neutrinos, we search for the presence of NSI. Our data favors the presence of NSI with down quarks at 1.8$\sigma$, and with up quarks at 1.6$\sigma$, with the best fit NSI parameters being ($\epsilon_{11}^{d},\epsilon_{12}^{d}$) = (-3.3, -3.1) for $d$-quarks and ($\epsilon_{11}^{u},\epsilon_{12}^{u}$) = (-2.5, -3.1) for $u$-quarks. After combining with data from the Sudbury Neutrino Observatory and Borexino, the significance increases by 0.1$\sigma$., Comment: Author: Pierce Weatherly 25 pages. To be submitted to Physical Review D
Published: 2022

40. First T2K measurement of transverse kinematic imbalance in the muon-neutrino charged-current single- π+ production channel containing at least one proton

Author: Abe, K, Abe, K, Akhlaq, N, Akutsu, R, Ali, A, Alt, C, Andreopoulos, C, Antonova, M, Aoki, S, Arihara, T, Asada, Y, Ashida, Y, Atkin, ET, Awataguchi, Y, Barker, GJ, Barr, G, Barrow, D, Batkiewicz-Kwasniak, M, Beloshapkin, A, Bench, F, Berardi, V, Berns, L, Bhadra, S, Blanchet, A, Blondel, A, Bolognesi, S, Bonus, T, Bourguille, B, Boyd, SB, Bravar, A, Bravo Berguño, D, Bronner, C, Bron, S, Bubak, A, Buizza Avanzini, M, Cao, S, Cartwright, SL, Catanesi, MG, Cervera, A, Chakrani, J, Cherdack, D, Christodoulou, G, Cicerchia, M, Coleman, J, Collazuol, G, Cook, L, Coplowe, D, Cudd, A, De Rosa, G, Dealtry, T, Delogu, CC, Dennis, SR, Densham, C, Dergacheva, A, Di Lodovico, F, Dolan, S, Douqa, D, Doyle, TA, Dumarchez, J, Dunne, P, Eguchi, A, Eklund, L, Emery-Schrenk, S, Ereditato, A, Finch, AJ, Fiorillo, G, Francois, C, Friend, M, Fujii, Y, Fukuda, R, Fukuda, Y, Fusshoeller, K, Giganti, C, Gonin, M, Goodman, EAG, Gorin, A, Grassi, M, Guigue, M, Hadley, DR, Hamacher-Baumann, P, Harris, DA, Hartz, M, Hasegawa, T, Hassani, S, Hastings, NC, Hayato, Y, Hiramoto, A, Hogan, M, Holeczek, J, Hong Van, NT, Honjo, T, Iacob, F, Ichikawa, AK, Ikeda, M, Ishida, T, Ishitsuka, M, Iwamoto, K, Izmaylov, A, Izumi, N, Jakkapu, M, Jamieson, B, Abe, K, Abe, K, Akhlaq, N, Akutsu, R, Ali, A, Alt, C, Andreopoulos, C, Antonova, M, Aoki, S, Arihara, T, Asada, Y, Ashida, Y, Atkin, ET, Awataguchi, Y, Barker, GJ, Barr, G, Barrow, D, Batkiewicz-Kwasniak, M, Beloshapkin, A, Bench, F, Berardi, V, Berns, L, Bhadra, S, Blanchet, A, Blondel, A, Bolognesi, S, Bonus, T, Bourguille, B, Boyd, SB, Bravar, A, Bravo Berguño, D, Bronner, C, Bron, S, Bubak, A, Buizza Avanzini, M, Cao, S, Cartwright, SL, Catanesi, MG, Cervera, A, Chakrani, J, Cherdack, D, Christodoulou, G, Cicerchia, M, Coleman, J, Collazuol, G, Cook, L, Coplowe, D, Cudd, A, De Rosa, G, Dealtry, T, Delogu, CC, Dennis, SR, Densham, C, Dergacheva, A, Di Lodovico, F, Dolan, S, Douqa, D, Doyle, TA, Dumarchez, J, Dunne, P, Eguchi, A, Eklund, L, Emery-Schrenk, S, Ereditato, A, Finch, AJ, Fiorillo, G, Francois, C, Friend, M, Fujii, Y, Fukuda, R, Fukuda, Y, Fusshoeller, K, Giganti, C, Gonin, M, Goodman, EAG, Gorin, A, Grassi, M, Guigue, M, Hadley, DR, Hamacher-Baumann, P, Harris, DA, Hartz, M, Hasegawa, T, Hassani, S, Hastings, NC, Hayato, Y, Hiramoto, A, Hogan, M, Holeczek, J, Hong Van, NT, Honjo, T, Iacob, F, Ichikawa, AK, Ikeda, M, Ishida, T, Ishitsuka, M, Iwamoto, K, Izmaylov, A, Izumi, N, Jakkapu, M, and Jamieson, B
Abstract: This paper reports the first T2K measurement of the transverse kinematic imbalance in the single-π+ production channel of neutrino interactions. We measure the differential cross sections in the muon-neutrino charged-current interaction on hydrocarbon with a single π+ and at least one proton in the final state, at the ND280 off axis near detector of the T2K experiment. The extracted cross sections are compared to the predictions from different neutrino-nucleus interaction event generators. Overall, the results show a preference for models that have a more realistic treatment of nuclear medium effects including the initial nuclear state and final-state interactions.
Published: 2021

41. New Methods and Simulations for Cosmogenic Induced Spallation Removal in Super-Kamiokande-IV

Author: Collaboration, Super-Kamiokande, Locke, S., Coffani, A., Abe, K., Bronner, C., Hayato, Y., Ikeda, M., Imaizumi, S., Ito, H., Kameda, J., Kataoka, Y., Miura, M., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakajima, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Pronost, G., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Yano, T., Hirade, K., Kanemura, Y., Miki, S., Watabe, S., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Xia, J., Wang, X., Megias, G. D., Bravo-Berguño, D., Labarga, L., Marti, Ll., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. d. M., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Mine, S., Yankelevic, A., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Gonin, M., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Santos, A. D., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Anthony, L. H. V., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Martin, D., Scott, M., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Ospina, N., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Nishimura, Y., Maewaka, Y., Cao, S., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Nakano, Y., Shiozawa, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Ali, A., Ashida, Y., Feng, J., Hirota, S., Ichikawa, A. K., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Niwa, T., Sato, K., Tsukada, M., Mijakowski, P., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Zalipska, J., Jung, C. K., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Jiang, J., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Koshio, Y., Ma, W., Piplani, N., Sakai, S., Kitagawa, H., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Wark, D., Nova, F., Boschi, T., Di Lodovico, F., Taani, M., Zsoldos, S., Gao, J., Migenda, J., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Yu, I., Seo, J. W., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Ogawa, N., Yokoyama, M., Martens, K., Vagins, M. R., Nakagiri, K., Kuze, M., Izumiyama, S., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Suganuma, T., Kinoshita, T., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Hartz, M., Konaka, A., de Perio, P., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, Y., Posiadala-Zezula, M., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Minamino, A., Pintaudi, G., Sasaki, R., Collaboration, Super-Kamiokande, Locke, S., Coffani, A., Abe, K., Bronner, C., Hayato, Y., Ikeda, M., Imaizumi, S., Ito, H., Kameda, J., Kataoka, Y., Miura, M., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakajima, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Pronost, G., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Yano, T., Hirade, K., Kanemura, Y., Miki, S., Watabe, S., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Xia, J., Wang, X., Megias, G. D., Bravo-Berguño, D., Labarga, L., Marti, Ll., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. d. M., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Mine, S., Yankelevic, A., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Gonin, M., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Santos, A. D., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Anthony, L. H. V., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Martin, D., Scott, M., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Ospina, N., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Nishimura, Y., Maewaka, Y., Cao, S., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Nakano, Y., Shiozawa, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Ali, A., Ashida, Y., Feng, J., Hirota, S., Ichikawa, A. K., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Niwa, T., Sato, K., Tsukada, M., Mijakowski, P., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Zalipska, J., Jung, C. K., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Jiang, J., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Koshio, Y., Ma, W., Piplani, N., Sakai, S., Kitagawa, H., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Wark, D., Nova, F., Boschi, T., Di Lodovico, F., Taani, M., Zsoldos, S., Gao, J., Migenda, J., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Yu, I., Seo, J. W., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Ogawa, N., Yokoyama, M., Martens, K., Vagins, M. R., Nakagiri, K., Kuze, M., Izumiyama, S., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Suganuma, T., Kinoshita, T., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Hartz, M., Konaka, A., de Perio, P., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, Y., Posiadala-Zezula, M., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Minamino, A., Pintaudi, G., and Sasaki, R.
Abstract: Radioactivity induced by cosmic muon spallation is a dominant source of backgrounds for $\mathcal{O}(10)~$MeV neutrino interactions in water Cherenkov detectors. In particular, it is crucial to reduce backgrounds to measure the solar neutrino spectrum and find neutrino interactions from distant supernovae. In this paper we introduce new techniques to locate muon-induced hadronic showers and efficiently reject spallation backgrounds. Applying these techniques to the solar neutrino analysis with an exposure of $2790\times22.5$~kton.day increases the signal efficiency by $12.6\%$, approximately corresponding to an additional year of detector running. Furthermore, we present the first spallation simulation at SK, where we model hadronic interactions using FLUKA. The agreement between the isotope yields and shower pattern in this simulation and in the data gives confidence in the accuracy of this simulation, and thus opens the door to use it to optimize muon spallation removal in new data with gadolinium-enhanced neutron capture detection.
Published: 2021

42. First Gadolinium Loading to Super-Kamiokande

Author: Abe, K., Bronner, C., Hayato, Y., Hiraide, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Miki, S., Miura, M., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Pronost, G., Sekiya, H., 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., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguno, D., Labarga, L., Marti, Ll., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. d. M., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Mine, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Gonin, M., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Cao, S., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ospina, N., Ludovici, L., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Gao, J., Di Lodovico, F., Migenda, J., Taani, M., Zsoldos, S., Kotsar, Y., Nakano, Y., Ozaki, H., Shiozawa, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ali, A., Ashida, Y., Feng, J., Hirota, S., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Niwa, T., Sato, K., Tsukada, M., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mijakowski, P., Zalipska, J., Jiang, J., Jung, C. K., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, F., Koshio, Y., Ma, W., Piplani, N., Sakai, S., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Wark, D., Nova, F., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A. K., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Nakajima, Y., Ogawa, N., Yokoyama, M., Martens, K., Vagins, M. R., Kuze, M., Izumiyama, S., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Suganuma, T., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Hartz, M., Konaka, A., de Perio, P., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., O'Flaherty, M., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Sasaki, R., Abe, K., Bronner, C., Hayato, Y., Hiraide, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Miki, S., Miura, M., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Pronost, G., Sekiya, H., 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., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguno, D., Labarga, L., Marti, Ll., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. d. M., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Mine, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Gonin, M., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Cao, S., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ospina, N., Ludovici, L., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Gao, J., Di Lodovico, F., Migenda, J., Taani, M., Zsoldos, S., Kotsar, Y., Nakano, Y., Ozaki, H., Shiozawa, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ali, A., Ashida, Y., Feng, J., Hirota, S., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Niwa, T., Sato, K., Tsukada, M., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mijakowski, P., Zalipska, J., Jiang, J., Jung, C. K., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, F., Koshio, Y., Ma, W., Piplani, N., Sakai, S., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Wark, D., Nova, F., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Seo, J. W., Yu, I., Ichikawa, A. K., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Nakajima, Y., Ogawa, N., Yokoyama, M., Martens, K., Vagins, M. R., Kuze, M., Izumiyama, S., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Suganuma, T., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Hartz, M., Konaka, A., de Perio, P., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., O'Flaherty, M., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., and Sasaki, R.
Abstract: In order to improve Super-Kamiokande's neutron detection efficiency and to thereby increase its sensitivity to the diffuse supernova neutrino background flux, 13 tons of $\rm Gd_2(\rm SO_4)_3\cdot \rm 8H_2O$ (gadolinium sulfate octahydrate) was dissolved into the detector's otherwise ultrapure water from July 14 to August 17, 2020, marking the start of the SK-Gd phase of operations. During the loading, water was continuously recirculated at a rate of 60 m$^3$/h, extracting water from the top of the detector and mixing it with concentrated $\rm Gd_2(\rm SO_4)_3\cdot \rm 8H_2O$ solution to create a 0.02% solution of the Gd compound before injecting it into the bottom of the detector. A clear boundary between the Gd-loaded and pure water was maintained through the loading, enabling monitoring of the loading itself and the spatial uniformity of the Gd concentration over the 35 days it took to reach the top of the detector. During the subsequent commissioning the recirculation rate was increased to 120 m$^3$/h, resulting in a constant and uniform distribution of Gd throughout the detector and water transparency equivalent to that of previous pure-water operation periods. Using an Am-Be neutron calibration source the mean neutron capture time was measured to be $115\pm1$ $\mu$s, which corresponds to a Gd concentration of $111\pm2$ ppm, as expected for this level of Gd loading. This paper describes changes made to the water circulation system for this detector upgrade, the Gd loading procedure, detector commissioning, and the first neutron calibration measurements in SK-Gd., Comment: 37 pages, 19 Figures, Accepted for publication in Nucl. Instrum. Meth. A
Published: 2021
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43. Diffuse Supernova Neutrino Background Search at Super-Kamiokande

Author: Collaboration, Super-Kamiokande, Abe, K., Bronner, C., Hayato, Y., Hiraide, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Miki, S., Miura, M., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Pronost, G., Sekiya, H., 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., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Bergu, D., Labarga, L., Marti, Ll., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. d. M., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Mine, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Cao, S., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Gonin, M., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ospina, N., Ludovici, L., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Kotsar, Y., Nakano, Y., Ozaki, H., Shiozawa, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ali, A., Ashida, Y., Feng, J., Hirota, S., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Niwa, T., Sato, K., Tsukada, M., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mijakowski, P., Zalipska, J., Jiang, J., Jung, C. K., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Piplani, N., Sakai, S., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Wark, D., Nova, F., Boschi, T., Di Lodovico, F., Gao, J., Migenda, J., Taani, M., Zsoldos, S., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Seo, J. W., Yu, I., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Ogawa, N., Yokoyama, M., Martens, K., Vagins, M. R., Kuze, M., Izumiyama, S., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Suganuma, T., Ichikawa, A. K., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., de Perio, P., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, Y., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., O'Flaherty, M., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Sasaki, R., Collaboration, Super-Kamiokande, Abe, K., Bronner, C., Hayato, Y., Hiraide, K., Ikeda, M., Imaizumi, S., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Miki, S., Miura, M., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Pronost, G., Sekiya, H., 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., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Bergu, D., Labarga, L., Marti, Ll., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. d. M., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Mine, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Cao, S., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Gonin, M., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Anthony, L. H. V., Martin, D., Scott, M., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Mattiazzi, M., Ospina, N., Ludovici, L., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Kotsar, Y., Nakano, Y., Ozaki, H., Shiozawa, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ali, A., Ashida, Y., Feng, J., Hirota, S., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Niwa, T., Sato, K., Tsukada, M., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Mijakowski, P., Zalipska, J., Jiang, J., Jung, C. K., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Kitagawa, H., Koshio, Y., Ma, W., Piplani, N., Sakai, S., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Wark, D., Nova, F., Boschi, T., Di Lodovico, F., Gao, J., Migenda, J., Taani, M., Zsoldos, S., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Seo, J. W., Yu, I., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Nakagiri, K., Nakajima, Y., Ogawa, N., Yokoyama, M., Martens, K., Vagins, M. R., Kuze, M., Izumiyama, S., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Kinoshita, T., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Suganuma, T., Ichikawa, A. K., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Gousy-Leblanc, V., Hartz, M., Konaka, A., de Perio, P., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, Y., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., O'Flaherty, M., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., and Sasaki, R.
Abstract: A new search for the diffuse supernova neutrino background (DSNB) flux has been conducted at Super-Kamiokande (SK), with a $22.5\times2970$-kton$\cdot$day exposure from its fourth operational phase IV. The new analysis improves on the existing background reduction techniques and systematic uncertainties and takes advantage of an improved neutron tagging algorithm to lower the energy threshold compared to the previous phases of SK. This allows for setting the world's most stringent upper limit on the extraterrestrial $\bar{\nu}_e$ flux, for neutrino energies below 31.3 MeV. The SK-IV results are combined with the ones from the first three phases of SK to perform a joint analysis using $22.5\times5823$ kton$\cdot$days of data. This analysis has the world's best sensitivity to the DSNB $\bar{\nu}_e$ flux, comparable to the predictions from various models. For neutrino energies larger than 17.3 MeV, the new combined $90\%$ C.L. upper limits on the DSNB $\bar{\nu}_e$ flux lie around $2.7$ cm$^{-2}$$\cdot$$\text{sec}^{-1}$, strongly disfavoring the most optimistic predictions. Finally, potentialities of the gadolinium phase of SK and the future Hyper-Kamiokande experiment are discussed., Comment: 42 pages, 37 figures, 14 tables
Published: 2021
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44. New Methods and Simulations for Cosmogenic Induced Spallation Removal in Super-Kamiokande-IV

Author: Collaboration, Super-Kamiokande, Locke, S., Coffani, A., Abe, K., Bronner, C., Hayato, Y., Ikeda, M., Imaizumi, S., Ito, H., Kameda, J., Kataoka, Y., Miura, M., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakajima, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Pronost, G., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Yano, T., Hirade, K., Kanemura, Y., Miki, S., Watabe, S., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Xia, J., Wang, X., Megias, G. D., Bravo-Berguño, D., Labarga, L., Marti, Ll., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. d. M., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Mine, S., Yankelevic, A., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Gonin, M., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Santos, A. D., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Anthony, L. H. V., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Martin, D., Scott, M., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Ospina, N., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Nishimura, Y., Maewaka, Y., Cao, S., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Nakano, Y., Shiozawa, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Ali, A., Ashida, Y., Feng, J., Hirota, S., Ichikawa, A. K., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Niwa, T., Sato, K., Tsukada, M., Mijakowski, P., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Zalipska, J., Jung, C. K., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Jiang, J., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Koshio, Y., Ma, W., Piplani, N., Sakai, S., Kitagawa, H., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Wark, D., Nova, F., Boschi, T., Di Lodovico, F., Taani, M., Zsoldos, S., Gao, J., Migenda, J., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Yu, I., Seo, J. W., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Ogawa, N., Yokoyama, M., Martens, K., Vagins, M. R., Nakagiri, K., Kuze, M., Izumiyama, S., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Suganuma, T., Kinoshita, T., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Hartz, M., Konaka, A., de Perio, P., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, Y., Posiadala-Zezula, M., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Minamino, A., Pintaudi, G., Sasaki, R., Collaboration, Super-Kamiokande, Locke, S., Coffani, A., Abe, K., Bronner, C., Hayato, Y., Ikeda, M., Imaizumi, S., Ito, H., Kameda, J., Kataoka, Y., Miura, M., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakajima, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Pronost, G., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Yano, T., Hirade, K., Kanemura, Y., Miki, S., Watabe, S., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Xia, J., Wang, X., Megias, G. D., Bravo-Berguño, D., Labarga, L., Marti, Ll., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. d. M., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Mine, S., Yankelevic, A., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Gonin, M., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Santos, A. D., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Anthony, L. H. V., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Martin, D., Scott, M., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Ospina, N., Mattiazzi, M., Ludovici, L., Nishimura, Y., Maewaka, Y., Cao, S., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Nakano, Y., Shiozawa, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Kotsar, Y., Ozaki, H., Ali, A., Ashida, Y., Feng, J., Hirota, S., Ichikawa, A. K., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Niwa, T., Sato, K., Tsukada, M., Mijakowski, P., Lagoda, J., Lakshmi, S. M., Zalipska, J., Jung, C. K., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Jiang, J., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Koshio, Y., Ma, W., Piplani, N., Sakai, S., Kitagawa, H., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Wark, D., Nova, F., Boschi, T., Di Lodovico, F., Taani, M., Zsoldos, S., Gao, J., Migenda, J., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Yu, I., Seo, J. W., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Ogawa, N., Yokoyama, M., Martens, K., Vagins, M. R., Nakagiri, K., Kuze, M., Izumiyama, S., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Suganuma, T., Kinoshita, T., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Hartz, M., Konaka, A., de Perio, P., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Zhang, Y., Posiadala-Zezula, M., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Minamino, A., Pintaudi, G., and Sasaki, R.
Abstract: Radioactivity induced by cosmic muon spallation is a dominant source of backgrounds for $\mathcal{O}(10)~$MeV neutrino interactions in water Cherenkov detectors. In particular, it is crucial to reduce backgrounds to measure the solar neutrino spectrum and find neutrino interactions from distant supernovae. In this paper we introduce new techniques to locate muon-induced hadronic showers and efficiently reject spallation backgrounds. Applying these techniques to the solar neutrino analysis with an exposure of $2790\times22.5$~kton.day increases the signal efficiency by $12.6\%$, approximately corresponding to an additional year of detector running. Furthermore, we present the first spallation simulation at SK, where we model hadronic interactions using FLUKA. The agreement between the isotope yields and shower pattern in this simulation and in the data gives confidence in the accuracy of this simulation, and thus opens the door to use it to optimize muon spallation removal in new data with gadolinium-enhanced neutron capture detection.
Published: 2021

45. Systematic study of nuclear effects in $p$$+$Al, $p$$+$Au, $d$$+$Au, and $^{3}$He$+$Au collisions at $\sqrt{s_{_{NN}}}=200$ GeV using $\pi^0$ production

Author: Acharya, U. A., Adare, A., Aidala, C., Ajitanand, N. N., Akiba, Y., Al-Bataineh, H., Alexander, J., Alfred, M., Andrieux, V., Angerami, A., Aoki, K., Apadula, N., Aramaki, Y., Asano, H., Atomssa, E. T., Averbeck, R., Awes, T. C., Azmoun, B., Babintsev, V., Bai, M., Baksay, G., Baksay, L., Bandara, N. S., Bannier, B., Barish, K. N., Bassalleck, B., Basye, A. T., Bathe, S., Baublis, V., Baumann, C., Bazilevsky, A., Beaumier, M., Beckman, S., Belikov, S., Belmont, R., Bennett, R., Berdnikov, A., Berdnikov, Y., Bhom, J. H., Bichon, L., Blankenship, B., Blau, D. S., Bok, J. S., Borisov, V., Boyle, K., Brooks, M. L., Bryslawskyj, J., Buesching, H., Bumazhnov, V., Bunce, G., Butsyk, S., Campbell, S., Roman, V. Canoa, Caringi, A., Cervantes, R., Chen, C. -H., Chiu, M., Chi, C. Y., Choi, I. J., Choi, J. B., Choudhury, R. K., Christiansen, P., Chujo, T., Chung, P., Chvala, O., Cianciolo, V., Citron, Z., Cole, B. A., del Valle, Z. Conesa, Connors, M., Corliss, R., Morales, Y. Corrales, Cronin, N., Csörgő, T., Csanád, M., D'Orazio, L., Dahms, T., Dairaku, S., Danchev, I., Danley, T. W., Das, K., Datta, A., Daugherity, M. S., David, G., Dayananda, M. K., DeBlasio, K., Dean, C. T., Dehmelt, K., Denisov, A., Deshpande, A., Desmond, E. J., Dharmawardane, K. V., Dietzsch, O., Dion, A., Diss, P. B., Dixit, D., Donadelli, M., Doomra, V., Do, J. H., Drapier, O., Drees, A., Drees, K. A., Durham, J. M., Durum, A., Dutta, D., Edwards, S., Efremenko, Y. V., Ellinghaus, F., En'yo, H., Engelmore, T., Enokizono, A., Esha, R., Esumi, S., Fadem, B., Fan, W., Feege, N., Fields, D. E., Finger, Jr., M., Finger, M., Fitzgerald, D., Fleuret, F., Fokin, S. L., Fraenkel, Z., Frantz, J. E., Franz, A., Frawley, A. D., Fujiwara, K., Fukao, Y., Fukuda, Y., Fusayasu, T., Gallus, P., Gal, C., Garg, P., Garishvili, I., Ge, H., Giles, M., Giordano, F., Glenn, A., Gong, H., Gonin, M., Goto, Y., de Cassagnac, R. Granier, Grau, N., Greene, S. V., Grim, G., Perdekamp, M. Grosse, Gunji, T., Guragain, H., Gustafsson, H. -Å., Hachiya, T., Haggerty, J. S., Hahn, K. I., Hamagaki, H., Hamblen, J., Hamilton, H. F., Hanks, J., Han, R., Han, S. Y., Harvey, M., Hasegawa, S., Haseler, T. O. S., Hashimoto, K., Haslum, E., Hayano, R., Heffner, M., Hemmick, T. K., Hester, T., He, X., Hill, J. C., Hill, K., Hodges, A., Hohlmann, M., Hollis, R. S., Holzmann, W., Homma, K., Hong, B., Horaguchi, T., Hornback, D., Hoshino, T., Hotvedt, N., Huang, J., Ichihara, T., Ichimiya, R., Ikeda, Y., Imai, K., Inaba, M., Iordanova, A., Isenhower, D., Ishihara, M., Issah, M., Ivanishchev, D., Iwanaga, Y., Jacak, B. V., Jezghani, M., Jiang, X., Jin, J., Ji, Z., Johnson, B. M., Jones, T., Joo, K. S., Jouan, D., Jumper, D. S., Kajihara, F., Kamin, J., Kanda, S., Kang, J. H., Kapukchyan, D., Kapustinsky, J., Karatsu, K., Karthas, S., Kasai, M., Kawall, D., Kawashima, M., Kazantsev, A. V., Kempel, T., Key, J. A., Khachatryan, V., Khanzadeev, A., Khatiwada, A., Kijima, K. M., Kikuchi, J., Kimelman, B., Kim, A., Kim, B. I., Kim, C., Kim, D. J., Kim, E. -J., Kim, G. W., Kim, M., Kim, T., Kim, Y. -J., Kincses, D., Kingan, A., Kinney, E., Kiss, Á., Kistenev, E., Kitamura, R., Klatsky, J., Kleinjan, D., Kline, P., Koblesky, T., Kochenda, L., Komkov, B., Konno, M., Koster, J., Kotov, D., Král, A., Kravitz, A., Kudo, S., Kunde, G. J., Kurita, K., Kurosawa, M., Kwon, Y., Kyle, G. S., Lai, Y. S., Lajoie, J. G., Larionova, D., Lebedev, A., Lee, D. M., Lee, J., Lee, K. B., Lee, K. S., Lee, S., Lee, S. H., Leitch, M. J., Leite, M. A. L., Leung, Y. H., Lewis, N. A., Liška, T., Lichtenwalner, P., Liebing, P., Lim, S. H., Levy, L. A. Linden, Liu, H., Liu, M. X., Li, X., Loggins, V. -R., Loomis, D. A., Lovasz, K., Love, B., Lynch, D., Lökös, S., Maguire, C. F., Majoros, T., Makdisi, Y. I., Makek, M., Malik, M. D., Manion, A., Manko, V. I., Mannel, E., Mao, Y., Masui, H., Matathias, F., McCumber, M., McGaughey, P. L., McGlinchey, D., McKinney, C., Means, N., Meles, A., Mendoza, M., Meredith, B., Miake, Y., Mibe, T., Mignerey, A. C., Miki, K., Milov, A., Mishra, D. K., Mitchell, J. T., Mitrankova, M., Mitrankov, Iu., Mitsuka, G., Miyasaka, S., Mizuno, S., Mohanty, A. K., Mondal, M. M., Montuenga, P., Moon, H. J., Moon, T., Morino, Y., Morreale, A., Morrison, D. P., Moukhanova, T. V., Mulilo, B., Murakami, T., Murata, J., Mwai, A., Nagai, K., Nagamiya, S., Nagashima, K., Nagashima, T., Nagle, J. L., Naglis, M., Nagy, M. I., Nakagawa, I., Nakagomi, H., Nakamiya, Y., Nakamura, K. R., Nakamura, T., Nakano, K., Nam, S., Nattrass, C., Nelson, S., Netrakanti, P. K., Newby, J., Nguyen, M., Nihashi, M., Niida, T., Nishimura, S., Nouicer, R., Novák, T., Novitzky, N., Nukazuka, G., Nyanin, A. S., O'Brien, E., Oakley, C., Oda, S. X., Ogilvie, C. A., Okada, K., Oka, M., Onuki, Y., Koop, J. D. Orjuela, Osborn, J. D., Oskarsson, A., Ottino, G. J., Ouchida, M., Ozawa, K., Pak, R., Pantuev, V., Papavassiliou, V., Park, I. H., Park, J. S., Park, S., Park, S. K., Park, W. J., Patel, M., Pate, S. F., Pei, H., Peng, J. -C., Peng, W., Pereira, H., Perepelitsa, D. V., Perera, G. D. N., Peressounko, D. Yu., PerezLara, C. E., Perry, J., Petti, R., Phipps, M., Pinkenburg, C., Pinson, R., Pisani, R. P., Potekhin, M., Proissl, M., Pun, A., Purschke, M. L., Qu, H., Radzevich, P. V., Rak, J., Ramasubramanian, N., Ramson, B. J., Ravinovich, I., Read, K. F., Rembeczki, S., Reygers, K., Reynolds, D., Riabov, V., Riabov, Y., Richardson, E., Richford, D., Rinn, T., Roach, D., Roche, G., Rolnick, S. D., Rosati, M., Rosendahl, S. S. E., Rosen, C. A., Rowan, Z., Ružička, P., Rubin, J. G., Runchey, J., Safonov, A. S., Sahlmueller, B., Saito, N., Sakaguchi, T., Sakashita, K., Sako, H., Samsonov, V., Sano, S., Sarsour, M., Sato, S., Sato, T., Sawada, S., Schaefer, B., Schmoll, B. K., Sedgwick, K., Seele, J., Seidl, R., Sen, A., Seto, R., Sett, P., Sexton, A., Sharma, D, Sharma, D., Shein, I., Shibata, M., Shibata, T. -A., Shigaki, K., Shimomura, M., Shioya, T., Shoji, K., Shukla, P., Sickles, A., Silva, C. L., Silvermyr, D., Silvestre, C., Sim, K. S., Singh, B. K., Singh, C. P., Singh, V., Slunečka, M., Smith, K. L., Snowball, M., Soltz, R. A., Sondheim, W. E., Sorensen, S. P., Sourikova, I. V., Stankus, P. W., Stenlund, E., Stepanov, M., Stoll, S. P., Sugitate, T., Sukhanov, A., Sumita, T., Sun, J., Sun, Z., Sziklai, J., Takagui, E. M., Takahama, R., Taketani, A., Tanabe, R., Tanaka, Y., Taneja, S., Tanida, K., Tannenbaum, M. J., Tarafdar, S., Taranenko, A., Tarnai, G., Themann, H., Thomas, D., Thomas, T. L., Tieulent, R., Timilsina, A., Todoroki, T., Togawa, M., Toia, A., Tomášek, L., Tomášek, M., Torii, H., Towell, C. L., Towell, R., Towell, R. S., Tserruya, I., Tsuchimoto, Y., Ueda, Y., Ujvari, B., Vértesi, R., Vale, C., Valle, H., van Hecke, H. W., Vazquez-Zambrano, E., Veicht, A., Velkovska, J., Virius, M., Vrba, V., Vukman, N., Vznuzdaev, E., Wang, X. R., Watanabe, D., Watanabe, K., Watanabe, Y., Watanabe, Y. S., Wei, F., Wei, R., Wessels, J., White, A. S., White, S. N., Winter, D., Wong, C. P., Woody, C. L., Wright, R. M., Wysocki, M., Xia, B., Xue, L., Xu, C., Xu, Q., Yalcin, S., Yamaguchi, Y. L., Yamamoto, H., Yamaura, K., Yang, R., Yanovich, A., Ying, J., Yokkaichi, S., Yoon, I., Yoo, J. H., Young, G. R., Younus, I., You, Z., Yushmanov, I. E., Yu, H., Zajc, W. A., Zelenski, A., Zhou, S., Zou, L., Acharya, U. A., Adare, A., Aidala, C., Ajitanand, N. N., Akiba, Y., Al-Bataineh, H., Alexander, J., Alfred, M., Andrieux, V., Angerami, A., Aoki, K., Apadula, N., Aramaki, Y., Asano, H., Atomssa, E. T., Averbeck, R., Awes, T. C., Azmoun, B., Babintsev, V., Bai, M., Baksay, G., Baksay, L., Bandara, N. S., Bannier, B., Barish, K. N., Bassalleck, B., Basye, A. T., Bathe, S., Baublis, V., Baumann, C., Bazilevsky, A., Beaumier, M., Beckman, S., Belikov, S., Belmont, R., Bennett, R., Berdnikov, A., Berdnikov, Y., Bhom, J. H., Bichon, L., Blankenship, B., Blau, D. S., Bok, J. S., Borisov, V., Boyle, K., Brooks, M. L., Bryslawskyj, J., Buesching, H., Bumazhnov, V., Bunce, G., Butsyk, S., Campbell, S., Roman, V. Canoa, Caringi, A., Cervantes, R., Chen, C. -H., Chiu, M., Chi, C. Y., Choi, I. J., Choi, J. B., Choudhury, R. K., Christiansen, P., Chujo, T., Chung, P., Chvala, O., Cianciolo, V., Citron, Z., Cole, B. A., del Valle, Z. Conesa, Connors, M., Corliss, R., Morales, Y. Corrales, Cronin, N., Csörgő, T., Csanád, M., D'Orazio, L., Dahms, T., Dairaku, S., Danchev, I., Danley, T. W., Das, K., Datta, A., Daugherity, M. S., David, G., Dayananda, M. K., DeBlasio, K., Dean, C. T., Dehmelt, K., Denisov, A., Deshpande, A., Desmond, E. J., Dharmawardane, K. V., Dietzsch, O., Dion, A., Diss, P. B., Dixit, D., Donadelli, M., Doomra, V., Do, J. H., Drapier, O., Drees, A., Drees, K. A., Durham, J. M., Durum, A., Dutta, D., Edwards, S., Efremenko, Y. V., Ellinghaus, F., En'yo, H., Engelmore, T., Enokizono, A., Esha, R., Esumi, S., Fadem, B., Fan, W., Feege, N., Fields, D. E., Finger, Jr., M., Finger, M., Fitzgerald, D., Fleuret, F., Fokin, S. L., Fraenkel, Z., Frantz, J. E., Franz, A., Frawley, A. D., Fujiwara, K., Fukao, Y., Fukuda, Y., Fusayasu, T., Gallus, P., Gal, C., Garg, P., Garishvili, I., Ge, H., Giles, M., Giordano, F., Glenn, A., Gong, H., Gonin, M., Goto, Y., de Cassagnac, R. Granier, Grau, N., Greene, S. V., Grim, G., Perdekamp, M. Grosse, Gunji, T., Guragain, H., Gustafsson, H. -Å., Hachiya, T., Haggerty, J. S., Hahn, K. I., Hamagaki, H., Hamblen, J., Hamilton, H. F., Hanks, J., Han, R., Han, S. Y., Harvey, M., Hasegawa, S., Haseler, T. O. S., Hashimoto, K., Haslum, E., Hayano, R., Heffner, M., Hemmick, T. K., Hester, T., He, X., Hill, J. C., Hill, K., Hodges, A., Hohlmann, M., Hollis, R. S., Holzmann, W., Homma, K., Hong, B., Horaguchi, T., Hornback, D., Hoshino, T., Hotvedt, N., Huang, J., Ichihara, T., Ichimiya, R., Ikeda, Y., Imai, K., Inaba, M., Iordanova, A., Isenhower, D., Ishihara, M., Issah, M., Ivanishchev, D., Iwanaga, Y., Jacak, B. V., Jezghani, M., Jiang, X., Jin, J., Ji, Z., Johnson, B. M., Jones, T., Joo, K. S., Jouan, D., Jumper, D. S., Kajihara, F., Kamin, J., Kanda, S., Kang, J. H., Kapukchyan, D., Kapustinsky, J., Karatsu, K., Karthas, S., Kasai, M., Kawall, D., Kawashima, M., Kazantsev, A. V., Kempel, T., Key, J. A., Khachatryan, V., Khanzadeev, A., Khatiwada, A., Kijima, K. M., Kikuchi, J., Kimelman, B., Kim, A., Kim, B. I., Kim, C., Kim, D. J., Kim, E. -J., Kim, G. W., Kim, M., Kim, T., Kim, Y. -J., Kincses, D., Kingan, A., Kinney, E., Kiss, Á., Kistenev, E., Kitamura, R., Klatsky, J., Kleinjan, D., Kline, P., Koblesky, T., Kochenda, L., Komkov, B., Konno, M., Koster, J., Kotov, D., Král, A., Kravitz, A., Kudo, S., Kunde, G. J., Kurita, K., Kurosawa, M., Kwon, Y., Kyle, G. S., Lai, Y. S., Lajoie, J. G., Larionova, D., Lebedev, A., Lee, D. M., Lee, J., Lee, K. B., Lee, K. S., Lee, S., Lee, S. H., Leitch, M. J., Leite, M. A. L., Leung, Y. H., Lewis, N. A., Liška, T., Lichtenwalner, P., Liebing, P., Lim, S. H., Levy, L. A. Linden, Liu, H., Liu, M. X., Li, X., Loggins, V. -R., Loomis, D. A., Lovasz, K., Love, B., Lynch, D., Lökös, S., Maguire, C. F., Majoros, T., Makdisi, Y. I., Makek, M., Malik, M. D., Manion, A., Manko, V. I., Mannel, E., Mao, Y., Masui, H., Matathias, F., McCumber, M., McGaughey, P. L., McGlinchey, D., McKinney, C., Means, N., Meles, A., Mendoza, M., Meredith, B., Miake, Y., Mibe, T., Mignerey, A. C., Miki, K., Milov, A., Mishra, D. K., Mitchell, J. T., Mitrankova, M., Mitrankov, Iu., Mitsuka, G., Miyasaka, S., Mizuno, S., Mohanty, A. K., Mondal, M. M., Montuenga, P., Moon, H. J., Moon, T., Morino, Y., Morreale, A., Morrison, D. P., Moukhanova, T. V., Mulilo, B., Murakami, T., Murata, J., Mwai, A., Nagai, K., Nagamiya, S., Nagashima, K., Nagashima, T., Nagle, J. L., Naglis, M., Nagy, M. I., Nakagawa, I., Nakagomi, H., Nakamiya, Y., Nakamura, K. R., Nakamura, T., Nakano, K., Nam, S., Nattrass, C., Nelson, S., Netrakanti, P. K., Newby, J., Nguyen, M., Nihashi, M., Niida, T., Nishimura, S., Nouicer, R., Novák, T., Novitzky, N., Nukazuka, G., Nyanin, A. S., O'Brien, E., Oakley, C., Oda, S. X., Ogilvie, C. A., Okada, K., Oka, M., Onuki, Y., Koop, J. D. Orjuela, Osborn, J. D., Oskarsson, A., Ottino, G. J., Ouchida, M., Ozawa, K., Pak, R., Pantuev, V., Papavassiliou, V., Park, I. H., Park, J. S., Park, S., Park, S. K., Park, W. J., Patel, M., Pate, S. F., Pei, H., Peng, J. -C., Peng, W., Pereira, H., Perepelitsa, D. V., Perera, G. D. N., Peressounko, D. Yu., PerezLara, C. E., Perry, J., Petti, R., Phipps, M., Pinkenburg, C., Pinson, R., Pisani, R. P., Potekhin, M., Proissl, M., Pun, A., Purschke, M. L., Qu, H., Radzevich, P. V., Rak, J., Ramasubramanian, N., Ramson, B. J., Ravinovich, I., Read, K. F., Rembeczki, S., Reygers, K., Reynolds, D., Riabov, V., Riabov, Y., Richardson, E., Richford, D., Rinn, T., Roach, D., Roche, G., Rolnick, S. D., Rosati, M., Rosendahl, S. S. E., Rosen, C. A., Rowan, Z., Ružička, P., Rubin, J. G., Runchey, J., Safonov, A. S., Sahlmueller, B., Saito, N., Sakaguchi, T., Sakashita, K., Sako, H., Samsonov, V., Sano, S., Sarsour, M., Sato, S., Sato, T., Sawada, S., Schaefer, B., Schmoll, B. K., Sedgwick, K., Seele, J., Seidl, R., Sen, A., Seto, R., Sett, P., Sexton, A., Sharma, D, Sharma, D., Shein, I., Shibata, M., Shibata, T. -A., Shigaki, K., Shimomura, M., Shioya, T., Shoji, K., Shukla, P., Sickles, A., Silva, C. L., Silvermyr, D., Silvestre, C., Sim, K. S., Singh, B. K., Singh, C. P., Singh, V., Slunečka, M., Smith, K. L., Snowball, M., Soltz, R. A., Sondheim, W. E., Sorensen, S. P., Sourikova, I. V., Stankus, P. W., Stenlund, E., Stepanov, M., Stoll, S. P., Sugitate, T., Sukhanov, A., Sumita, T., Sun, J., Sun, Z., Sziklai, J., Takagui, E. M., Takahama, R., Taketani, A., Tanabe, R., Tanaka, Y., Taneja, S., Tanida, K., Tannenbaum, M. J., Tarafdar, S., Taranenko, A., Tarnai, G., Themann, H., Thomas, D., Thomas, T. L., Tieulent, R., Timilsina, A., Todoroki, T., Togawa, M., Toia, A., Tomášek, L., Tomášek, M., Torii, H., Towell, C. L., Towell, R., Towell, R. S., Tserruya, I., Tsuchimoto, Y., Ueda, Y., Ujvari, B., Vértesi, R., Vale, C., Valle, H., van Hecke, H. W., Vazquez-Zambrano, E., Veicht, A., Velkovska, J., Virius, M., Vrba, V., Vukman, N., Vznuzdaev, E., Wang, X. R., Watanabe, D., Watanabe, K., Watanabe, Y., Watanabe, Y. S., Wei, F., Wei, R., Wessels, J., White, A. S., White, S. N., Winter, D., Wong, C. P., Woody, C. L., Wright, R. M., Wysocki, M., Xia, B., Xue, L., Xu, C., Xu, Q., Yalcin, S., Yamaguchi, Y. L., Yamamoto, H., Yamaura, K., Yang, R., Yanovich, A., Ying, J., Yokkaichi, S., Yoon, I., Yoo, J. H., Young, G. R., Younus, I., You, Z., Yushmanov, I. E., Yu, H., Zajc, W. A., Zelenski, A., Zhou, S., and Zou, L.
Abstract: The PHENIX collaboration presents a systematic study of $\pi^0$ production from $p$$+$$p$, $p$$+$Al, $p$$+$Au, $d$$+$Au, and $^{3}$He$+$Au collisions at $\sqrt{s_{_{NN}}}=200$ GeV. Measurements were performed with different centrality selections as well as the total inelastic, 0%--100%, selection for all collision systems. For 0%--100% collisions, the nuclear modification factors, $R_{xA}$, are consistent with unity for $p_T$ above 8 GeV/$c$, but exhibit an enhancement in peripheral collisions and a suppression in central collisions. The enhancement and suppression characteristics are similar for all systems for the same centrality class. It is shown that for high-$p_T$-$\pi^0$ production, the nucleons in the $d$ and $^3$He interact mostly independently with the Au nucleus and that the counter intuitive centrality dependence is likely due to a physical correlation between multiplicity and the presence of a hard scattering process. These observations disfavor models where parton energy loss has a significant contribution to nuclear modifications in small systems. Nuclear modifications at lower $p_T$ resemble the Cronin effect -- an increase followed by a peak in central or inelastic collisions and a plateau in peripheral collisions. The peak height has a characteristic ordering by system size as $p$$+$Au $>$ $d$$+$Au $>$ $^{3}$He$+$Au $>$ $p$$+$Al. For collisions with Au ions, current calculations based on initial state cold nuclear matter effects result in the opposite order, suggesting the presence of other contributions to nuclear modifications, in particular at lower $p_T$., Comment: 554 authors from 81 institutions, 21 pages, 13 figures, and 3 tables. Data from 2008, 2014, and 2015. v2 is version accepted for publication in Physical Review C. Plain text data tables for the points plotted in figures for this and previous PHENIX publications are (or will be) publicly available at http://www.phenix.bnl.gov/papers.html
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46. Search for neutrinos in coincidence with gravitational wave events from the LIGO-Virgo O3a Observing Run with the Super-Kamiokande detector

Author: collaboration, The Super-Kamiokande, Abe, K., Bronner, C., Hayato, Y., Ikeda, M., Imaizumi, S., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Miki, S., Miura, M., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Pronost, G., Sekiya, H., 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., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguño, D., Labarga, L., Marti, Ll., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. d. M., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Mine, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Weatherly, P., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Gonin, M., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Anthony, L. H. V., Martin, D. G. R., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Ospina, N., Ludovici, L., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Cao, S., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Jakkapu, M., Kobayashi, T., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Kotsar, Y., Nakano, Y., Ozaki, H., Shiozawa, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ali, A., Ashida, Y., Feng, J., Hirota, S., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Niwa, T., Sato, K., Tsukada, M., Mijakowski, P., Jiang, J., Jung, C. K., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Koshio, Y., Kitagawa, H., Ma, W., Piplani, N., Sakai, S., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Nova, F., Boschi, T., Di Lodovico, F., Migenda, J., Sedgwick, S. Molina, Taani, M., Zsoldos, S., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Yu, I., Nishijima, K., Koshiba, M., Nakajima, K. Iwamoto Y., Ogawa, N., Yokoyama, M., Martens, K., Vagins, M. R., Izumiyama, S., Kuze, M., Tanaka, M., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Hartz, M., Konaka, A., de Perio, P., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Sasaki, R., Ichikawa, A. K., Nakamura, K. D., collaboration, The Super-Kamiokande, Abe, K., Bronner, C., Hayato, Y., Ikeda, M., Imaizumi, S., Kameda, J., Kanemura, Y., Kataoka, Y., Miki, S., Miura, M., Moriyama, S., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Orii, A., Pronost, G., Sekiya, H., 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., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguño, D., Labarga, L., Marti, Ll., Zaldivar, B., Pointon, B. W., Blaszczyk, F. d. M., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Wan, L., Wester, T., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Mine, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Weatherly, P., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Gonin, M., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Anthony, L. H. V., Martin, D. G. R., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Ospina, N., Ludovici, L., Maekawa, Y., Nishimura, Y., Cao, S., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Jakkapu, M., Kobayashi, T., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Kotsar, Y., Nakano, Y., Ozaki, H., Shiozawa, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ali, A., Ashida, Y., Feng, J., Hirota, S., Kikawa, T., Mori, M., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Niwa, T., Sato, K., Tsukada, M., Mijakowski, P., Jiang, J., Jung, C. K., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Hagiwara, K., Harada, M., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Koshio, Y., Kitagawa, H., Ma, W., Piplani, N., Sakai, S., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Nova, F., Boschi, T., Di Lodovico, F., Migenda, J., Sedgwick, S. Molina, Taani, M., Zsoldos, S., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Kim, S. B., Yu, I., Nishijima, K., Koshiba, M., Nakajima, K. Iwamoto Y., Ogawa, N., Yokoyama, M., Martens, K., Vagins, M. R., Izumiyama, S., Kuze, M., Tanaka, M., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Ito, H., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Martin, J. F., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Hartz, M., Konaka, A., de Perio, P., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Posiadala-Zezula, M., Hadley, D., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Minamino, A., Pintaudi, G., Sano, S., Sasaki, R., Ichikawa, A. K., and Nakamura, K. D.
Abstract: The Super-Kamiokande detector can be used to search for neutrinos in time coincidence with gravitational waves detected by the LIGO-Virgo Collaboration (LVC). Both low-energy ($7-100$ MeV) and high-energy ($0.1-10^5$ GeV) samples were analyzed in order to cover a very wide neutrino spectrum. Follow-ups of 36 (out of 39) gravitational waves reported in the GWTC-2 catalog were examined; no significant excess above the background was observed, with 10 (24) observed neutrinos compared with 4.8 (25.0) expected events in the high-energy (low-energy) samples. A statistical approach was used to compute the significance of potential coincidences. For each observation, p-values were estimated using neutrino direction and LVC sky map ; the most significant event (GW190602_175927) is associated with a post-trial p-value of $7.8\%$ ($1.4\sigma$). Additionally, flux limits were computed independently for each sample and by combining the samples. The energy emitted as neutrinos by the identified gravitational wave sources was constrained, both for given flavors and for all-flavors assuming equipartition between the different flavors, independently for each trigger and by combining sources of the same nature., Comment: 16 pages, 5 figures. v2: adding corrections from The Astrophysical Journal review
Published: 2021
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47. Improved constraints on neutrino mixing from the T2K experiment with $\mathbf{3.13\times10^{21}}$ protons on target

Author: T2K Collaboration, Abe, K., Akhlaq, N., Akutsu, R., Ali, A., Alt, C., Andreopoulos, C., Antonova, M., Aoki, S., Arihara, T., Asada, Y., Ashida, Y., Atkin, E. T., Awataguchi, Y., Barker, G. J., Barr, G., Barrow, D., Batkiewicz-Kwasniak, M., Beloshapkin, A., Bench, F., Berardi, V., Berns, L., Bhadra, S., Blanchet, A., Blondel, A., Bolognesi, S., Bonus, T., Bourguille, B., Boyd, S. B., Bravar, A., Bergu, D. Bravo, Bronner, C., Bron, S., Bubak, A., Avanzini, M. Buizza, Cao, S., Cartwright, S. L., Catanesi, M. G., Cervera, A., Cherdack, D., Christodoulou, G., Cicerchia, M., Coleman, J., Collazuol, G., Cook, L., Coplowe, D., Cudd, A., De Rosa, G., Dealtry, T., Delogu, C. C., Dennis, S. R., Densham, C., Dergacheva, A., Di Lodovico, F., Dolan, S., Douqa, D., Doyle, T. A., Dumarchez, J., Dunne, P., Eguchi, A., Eklund, L., Emery-Schrenk, S., Ereditato, A., Finch, A. J., Fiorillo, G., Francois, C., Friend, M., Fujii, Y., Fukuda, R., Fukuda, Y., Fusshoeller, K., Giganti, C., Gonin, M., Gorin, A., Grassi, M., Guigue, M., Hadley, D. R., Hamacher-Baumann, P., Harris, D. A., Hartz, M., Hasegawa, T., Hassani, S., Hastings, N. C., Hayato, Y., Hiramoto, A., Hogan, M., Holeczek, J., Van, N. T. Hong, Honjo, T., Iacob, F., Ichikawa, A. K., Ikeda, M., Ishida, T., Ishitsuka, M., Iwamoto, K., Izmaylov, A., Izumi, N., Jakkapu, M., Jamieson, B., Jenkins, S. J., Jes, C., Jonsson, P., Jung, C. K., Jurj, P. B., Kabirnezhad, M., Kakuno, H., Kameda, J., Kasetti, S. P., Kataoka, Y., Katayama, Y., Katori, T., Kearns, E., Khabibullin, M., Khotjantsev, A., Kikawa, T., Kikutani, H., King, S., Kisiel, J., Kobata, T., Kobayashi, T., Koch, L., Konaka, A., Kormos, L. L., Koshio, Y., Kostin, A., Kowalik, K., Kudenko, Y., Kuribayashi, S., Kurjata, R., Kutter, T., Kuze, M., Labarga, L., Lagoda, J., Lamoureux, M., Last, D., Laveder, M., Lawe, M., Litchfield, R. P., Liu, S. L., Longhin, A., Ludovici, L., Lu, X., Lux, T., Machado, L. N., Magaletti, L., Mahn, K., Malek, M., Manly, S., Maret, L., Marino, A. D., Marti-Magro, L., Maruyama, T., Matsubara, T., Matsushita, K., Mauger, C., Mavrokoridis, K., Mazzucato, E., McCauley, N., McElwee, J., McFarland, K. S., McGrew, C., Mefodiev, A., Mezzetto, M., Minamino, A., Mineev, O., Mine, S., Miura, M., Bueno, L. Molina, Moriyama, S., Mueller, Th. A., Munteanu, L., Nagai, Y., Nakadaira, T., Nakahata, M., Nakajima, Y., Nakamura, A., Nakamura, K., Nakano, Y., Nakayama, S., Nakaya, T., Nakayoshi, K., Naseby, C. E. R., Ngoc, T. V., Nguyen, V. Q., Niewczas, K., Nishimura, Y., Noah, E., Nonnenmacher, T. S., Nova, F., Nowak, J., Nugent, J. C., O'Keeffe, H. M., O'Sullivan, L., Odagawa, T., Ogawa, T., Okada, R., Okumura, K., Okusawa, T., Owen, R. A., Oyama, Y., Palladino, V., Paolone, V., Pari, M., Parker, W. C., Parsa, S., Pasternak, J., Pavin, M., Payne, D., Penn, G. C., Pickering, L., Pidcott, C., Pintaudi, G., Pistillo, C., Popov, B., Porwit, K., Posiadala-Zezula, M., Pritchard, A., Quilain, B., Radermacher, T., Radicioni, E., Radics, B., Ratoff, P. N., Riccio, C., Rondio, E., Roth, S., Rubbia, A., Ruggeri, A. C., Ruggles, C., Rychter, A., Sakashita, K., S, F., Santucci, G., Schloesser, C. M., Scholberg, K., Scott, M., Seiya, Y., Sekiguchi, T., Sekiya, H., Sgalaberna, D., Shaikhiev, A., Shaykina, A., Shiozawa, M., Shorrock, W., Shvartsman, A., Skwarczynski, K., Smy, M., Sobczyk, J. T., Sobel, H., Soler, F. J. P., Sonoda, Y., Spina, R., Suvorov, S., Suzuki, A., Suzuki, S. Y., Suzuki, Y., Sztuc, A. A., Tada, M., Tajima, M., Takeda, A., Takeuchi, Y., Tanaka, H. K., Tanihara, Y., Tani, M., Teshima, N., Thompson, L. F., Toki, W., Touramanis, C., Towstego, T., Tsui, K. M., Tsukamoto, T., Tzanov, M., Uchida, Y., Vagins, M., Valder, S., Vargas, D., Vasseur, G., Vilela, C., Vinning, W. G. S., Vladisavljevic, T., Wachala, T., Walker, J., Walsh, J. G., Wang, Y., Wark, D., Wascko, M. O., Weber, A., Wendell, R., Wilking, M. J., Wilkinson, C., Wilson, J. R., Wood, K., Wret, C., Xia, J., Yamamoto, K., Yanagisawa, C., Yang, G., Yano, T., Yasutome, K., Yershov, N., Yokoyama, M., Yoshida, T., Yoshimoto, Y., Yu, M., Zalewska, A., Zalipska, J., Zaremba, K., Zarnecki, G., Ziembicki, M., Zito, M., Zsoldos, S., T2K Collaboration, Abe, K., Akhlaq, N., Akutsu, R., Ali, A., Alt, C., Andreopoulos, C., Antonova, M., Aoki, S., Arihara, T., Asada, Y., Ashida, Y., Atkin, E. T., Awataguchi, Y., Barker, G. J., Barr, G., Barrow, D., Batkiewicz-Kwasniak, M., Beloshapkin, A., Bench, F., Berardi, V., Berns, L., Bhadra, S., Blanchet, A., Blondel, A., Bolognesi, S., Bonus, T., Bourguille, B., Boyd, S. B., Bravar, A., Bergu, D. Bravo, Bronner, C., Bron, S., Bubak, A., Avanzini, M. Buizza, Cao, S., Cartwright, S. L., Catanesi, M. G., Cervera, A., Cherdack, D., Christodoulou, G., Cicerchia, M., Coleman, J., Collazuol, G., Cook, L., Coplowe, D., Cudd, A., De Rosa, G., Dealtry, T., Delogu, C. C., Dennis, S. R., Densham, C., Dergacheva, A., Di Lodovico, F., Dolan, S., Douqa, D., Doyle, T. A., Dumarchez, J., Dunne, P., Eguchi, A., Eklund, L., Emery-Schrenk, S., Ereditato, A., Finch, A. J., Fiorillo, G., Francois, C., Friend, M., Fujii, Y., Fukuda, R., Fukuda, Y., Fusshoeller, K., Giganti, C., Gonin, M., Gorin, A., Grassi, M., Guigue, M., Hadley, D. R., Hamacher-Baumann, P., Harris, D. A., Hartz, M., Hasegawa, T., Hassani, S., Hastings, N. C., Hayato, Y., Hiramoto, A., Hogan, M., Holeczek, J., Van, N. T. Hong, Honjo, T., Iacob, F., Ichikawa, A. K., Ikeda, M., Ishida, T., Ishitsuka, M., Iwamoto, K., Izmaylov, A., Izumi, N., Jakkapu, M., Jamieson, B., Jenkins, S. J., Jes, C., Jonsson, P., Jung, C. K., Jurj, P. B., Kabirnezhad, M., Kakuno, H., Kameda, J., Kasetti, S. P., Kataoka, Y., Katayama, Y., Katori, T., Kearns, E., Khabibullin, M., Khotjantsev, A., Kikawa, T., Kikutani, H., King, S., Kisiel, J., Kobata, T., Kobayashi, T., Koch, L., Konaka, A., Kormos, L. L., Koshio, Y., Kostin, A., Kowalik, K., Kudenko, Y., Kuribayashi, S., Kurjata, R., Kutter, T., Kuze, M., Labarga, L., Lagoda, J., Lamoureux, M., Last, D., Laveder, M., Lawe, M., Litchfield, R. P., Liu, S. L., Longhin, A., Ludovici, L., Lu, X., Lux, T., Machado, L. N., Magaletti, L., Mahn, K., Malek, M., Manly, S., Maret, L., Marino, A. D., Marti-Magro, L., Maruyama, T., Matsubara, T., Matsushita, K., Mauger, C., Mavrokoridis, K., Mazzucato, E., McCauley, N., McElwee, J., McFarland, K. S., McGrew, C., Mefodiev, A., Mezzetto, M., Minamino, A., Mineev, O., Mine, S., Miura, M., Bueno, L. Molina, Moriyama, S., Mueller, Th. A., Munteanu, L., Nagai, Y., Nakadaira, T., Nakahata, M., Nakajima, Y., Nakamura, A., Nakamura, K., Nakano, Y., Nakayama, S., Nakaya, T., Nakayoshi, K., Naseby, C. E. R., Ngoc, T. V., Nguyen, V. Q., Niewczas, K., Nishimura, Y., Noah, E., Nonnenmacher, T. S., Nova, F., Nowak, J., Nugent, J. C., O'Keeffe, H. M., O'Sullivan, L., Odagawa, T., Ogawa, T., Okada, R., Okumura, K., Okusawa, T., Owen, R. A., Oyama, Y., Palladino, V., Paolone, V., Pari, M., Parker, W. C., Parsa, S., Pasternak, J., Pavin, M., Payne, D., Penn, G. C., Pickering, L., Pidcott, C., Pintaudi, G., Pistillo, C., Popov, B., Porwit, K., Posiadala-Zezula, M., Pritchard, A., Quilain, B., Radermacher, T., Radicioni, E., Radics, B., Ratoff, P. N., Riccio, C., Rondio, E., Roth, S., Rubbia, A., Ruggeri, A. C., Ruggles, C., Rychter, A., Sakashita, K., S, F., Santucci, G., Schloesser, C. M., Scholberg, K., Scott, M., Seiya, Y., Sekiguchi, T., Sekiya, H., Sgalaberna, D., Shaikhiev, A., Shaykina, A., Shiozawa, M., Shorrock, W., Shvartsman, A., Skwarczynski, K., Smy, M., Sobczyk, J. T., Sobel, H., Soler, F. J. P., Sonoda, Y., Spina, R., Suvorov, S., Suzuki, A., Suzuki, S. Y., Suzuki, Y., Sztuc, A. A., Tada, M., Tajima, M., Takeda, A., Takeuchi, Y., Tanaka, H. K., Tanihara, Y., Tani, M., Teshima, N., Thompson, L. F., Toki, W., Touramanis, C., Towstego, T., Tsui, K. M., Tsukamoto, T., Tzanov, M., Uchida, Y., Vagins, M., Valder, S., Vargas, D., Vasseur, G., Vilela, C., Vinning, W. G. S., Vladisavljevic, T., Wachala, T., Walker, J., Walsh, J. G., Wang, Y., Wark, D., Wascko, M. O., Weber, A., Wendell, R., Wilking, M. J., Wilkinson, C., Wilson, J. R., Wood, K., Wret, C., Xia, J., Yamamoto, K., Yanagisawa, C., Yang, G., Yano, T., Yasutome, K., Yershov, N., Yokoyama, M., Yoshida, T., Yoshimoto, Y., Yu, M., Zalewska, A., Zalipska, J., Zaremba, K., Zarnecki, G., Ziembicki, M., Zito, M., and Zsoldos, S.
Abstract: The T2K experiment reports updated measurements of neutrino and antineutrino oscillations using both appearance and disappearance channels. This result comes from an exposure of $14.9~(16.4) \times 10^{20}$ protons on target in neutrino (antineutrino) mode. Significant improvements have been made to the neutrino interaction model and far detector reconstruction. An extensive set of simulated data studies have also been performed to quantify the effect interaction model uncertainties have on the T2K oscillation parameter sensitivity. T2K performs multiple oscillation analyses that present both frequentist and Bayesian intervals for the PMNS parameters. For fits including a constraint on \ssqthonethree from reactor data and assuming normal mass ordering T2K measures $\sin^2\theta_{23} = 0.53^{+0.03}_{-0.04}$ and $\Delta{}m^2_{32} = (2.45 \pm 0.07) \times 10^{-3}$ eV$^{2}$c$^{-4}$. The Bayesian analyses show a weak preference for normal mass ordering (89% posterior probability) and the upper $\sin^2\theta_{23}$ octant (80% posterior probability), with a uniform prior probability assumed in both cases. The T2K data exclude CP conservation in neutrino oscillations at the $2\sigma$ level., Comment: Update figure formatting
Published: 2021
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48. Search for Tens of MeV Neutrinos associated with Gamma-Ray Bursts in Super-Kamiokande

Author: Collaboration, The Super-Kamiokande, Orii, A., Abe, K., Bronner, C., Hayato, Y., Ikeda, M., Imaizumi, S., Ito, H., Kameda, J., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miura, M., Moriyama, S., Mochizuki, T., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakajima, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Pronost, G., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Yano, T., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguno, D., Labarga, L., Marti, Ll., Zaldivar, B., Blaszczyk, F. d. M., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Wan, L., Wester, T., Pointon, B. W., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Mine, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Weatherly, P., Ganezer, K. S., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Gonin, M., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Matsuno, S., Anthony, L. H. V., Litchfield, R. P., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Ospina, N., Ludovici, L., Nishimura, Y., Cao, S., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Sedgwick, S. Molina, Taani, M., Zsoldos, S., Hasegawa, M., Isobe, Y., Miyabe, H., Nakano, Y., Shiozawa, T., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ali, A., Ashida, Y., Feng, J., Hirota, S., Jiang, M., Ichikawa, A. K., Kikawa, T., Mori, M., Nakamura, KE., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Niwa, T., Sato, K., Tsukada, M., Mijakowski, P., Frankiewicz, K., Jung, C. K., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Harada, M., Hagiwara, K., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Koshio, Y., Ma, W., Piplani, N., Sakai, S., Sakuda, M., Takahira, Y., Xu, C., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Nova, F., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Choi, Y., Kim, S. B., Yu, I., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Ogawa, N., Yokoyama, M., Martens, K., Vagins, M. R., Izumiyama, S., Kuze, M., Tanaka, M., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Hartz, M., Konaka, A., de Perio, P., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Posiadala-Zezula, M., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Minamino, A., Pintaudi, G., Sasaki, R., Collaboration, The Super-Kamiokande, Orii, A., Abe, K., Bronner, C., Hayato, Y., Ikeda, M., Imaizumi, S., Ito, H., Kameda, J., Kataoka, Y., Kato, Y., Kishimoto, Y., Miura, M., Moriyama, S., Mochizuki, T., Nagao, Y., Nakahata, M., Nakajima, Y., Nakayama, S., Okada, T., Okamoto, K., Pronost, G., Sekiya, H., Shiozawa, M., Sonoda, Y., Suzuki, Y., Takeda, A., Takemoto, Y., Takenaka, A., Tanaka, H., Yano, T., Han, S., Kajita, T., Okumura, K., Tashiro, T., Wang, R., Xia, J., Megias, G. D., Bravo-Berguno, D., Labarga, L., Marti, Ll., Zaldivar, B., Blaszczyk, F. d. M., Kearns, E., Raaf, J. L., Stone, J. L., Wan, L., Wester, T., Pointon, B. W., Bian, J., Griskevich, N. J., Kropp, W. R., Locke, S., Mine, S., Smy, M. B., Sobel, H. W., Takhistov, V., Weatherly, P., Ganezer, K. S., Hill, J., Kim, J. Y., Lim, I. T., Park, R. G., Bodur, B., Scholberg, K., Walter, C. W., Bernard, L., Coffani, A., Drapier, O., Hedri, S. El, Giampaolo, A., Gonin, M., Mueller, Th. A., Paganini, P., Quilain, B., Ishizuka, T., Nakamura, T., Jang, J. S., Learned, J. G., Matsuno, S., Anthony, L. H. V., Litchfield, R. P., Sztuc, A. A., Uchida, Y., Berardi, V., Catanesi, M. G., Radicioni, E., Calabria, N. F., Machado, L. N., De Rosa, G., Collazuol, G., Iacob, F., Lamoureux, M., Ospina, N., Ludovici, L., Nishimura, Y., Cao, S., Friend, M., Hasegawa, T., Ishida, T., Kobayashi, T., Jakkapu, M., Matsubara, T., Nakadaira, T., Nakamura, K., Oyama, Y., Sakashita, K., Sekiguchi, T., Tsukamoto, T., Boschi, T., Di Lodovico, F., Sedgwick, S. Molina, Taani, M., Zsoldos, S., Hasegawa, M., Isobe, Y., Miyabe, H., Nakano, Y., Shiozawa, T., Sugimoto, T., Suzuki, A. T., Takeuchi, Y., Yamamoto, S., Ali, A., Ashida, Y., Feng, J., Hirota, S., Jiang, M., Ichikawa, A. K., Kikawa, T., Mori, M., Nakamura, KE., Nakaya, T., Wendell, R. A., Yasutome, K., Fernandez, P., McCauley, N., Mehta, P., Pritchard, A., Tsui, K. M., Fukuda, Y., Itow, Y., Menjo, H., Niwa, T., Sato, K., Tsukada, M., Mijakowski, P., Frankiewicz, K., Jung, C. K., Vilela, C., Wilking, M. J., Yanagisawa, C., Fukuda, D., Harada, M., Hagiwara, K., Horai, T., Ishino, H., Ito, S., Koshio, Y., Ma, W., Piplani, N., Sakai, S., Sakuda, M., Takahira, Y., Xu, C., Kuno, Y., Barr, G., Barrow, D., Cook, L., Goldsack, A., Samani, S., Simpson, C., Wark, D., Nova, F., Yang, J. Y., Jenkins, S. J., Malek, M., McElwee, J. M., Stone, O., Thiesse, M. D., Thompson, L. F., Okazawa, H., Choi, Y., Kim, S. B., Yu, I., Nishijima, K., Koshiba, M., Iwamoto, K., Ogawa, N., Yokoyama, M., Martens, K., Vagins, M. R., Izumiyama, S., Kuze, M., Tanaka, M., Yoshida, T., Inomoto, M., Ishitsuka, M., Matsumoto, R., Ohta, K., Shinoki, M., Martin, J. F., Nantais, C. M., Tanaka, H. A., Towstego, T., Akutsu, R., Hartz, M., Konaka, A., de Perio, P., Prouse, N. W., Chen, S., Xu, B. D., Posiadala-Zezula, M., Richards, B., Jamieson, B., Walker, J., Minamino, A., Pintaudi, G., and Sasaki, R.
Abstract: A search for neutrinos produced in coincidence with Gamma-Ray Bursts(GRB) was conducted with the Super-Kamiokande (SK) detector. Between December 2008 and March 2017, the Gamma-ray Coordinates Network recorded 2208 GRBs that occurred during normal SK operation. Several time windows around each GRB were used to search for coincident neutrino events. No statistically significant signal in excess of the estimated backgrounds was detected. The $\bar\nu_e$ fluence in the range from 8 MeV to 100 MeV in positron total energy for $\bar\nu_e+p\rightarrow e^{+}+n$ was found to be less than $\rm 5.07\times10^5$ cm$^{-2}$ per GRB in 90\% C.L. Upper bounds on the fluence as a function of neutrino energy were also obtained., Comment: 29 pages, 16 figures, 5 tables, accepted by PTEP
Published: 2021

49. First T2K measurement of transverse kinematic imbalance in the muon-neutrino charged-current single-$\pi^+$ production channel containing at least one proton

Author: Abe, K., Akhlaq, N., Akutsu, R., Ali, A., Alt, C., Andreopoulos, C., Antonova, M., Aoki, S., Arihara, T., Asada, Y., Ashida, Y., Atkin, E. T., Awataguchi, Y., Barker, G. J., Barr, G., Barrow, D., Batkiewicz-Kwasniak, M., Beloshapkin, A., Bench, F., Berardi, V., Berns, L., Bhadra, S., Blanchet, A., Blondel, A., Bolognesi, S., Bonus, T., Bourguille, B., Boyd, S. B., Bravar, A., Berguño, D. Bravo, Bronner, C., Bron, S., Bubak, A., Avanzini, M. Buizza, Cao, S., Cartwright, S. L., Catanesi, M. G., Cervera, A., Cherdack, D., Christodoulou, G., Cicerchia, M., Coleman, J., Collazuol, G., Cook, L., Coplowe, D., Cudd, A., De Rosa, G., Dealtry, T., Delogu, C. C., Dennis, S. R., Densham, C., Dergacheva, A., Di Lodovico, F., Dolan, S., Douqa, D., Doyle, T. A., Dumarchez, J., Dunne, P., Eguchi, A., Eklund, L., Emery-Schrenk, S., Ereditato, A., Finch, A. J., Fiorillo, G., Francois, C., Friend, M., Fujii, Y., Fukuda, R., Fukuda, Y., Fusshoeller, K., Giganti, C., Gonin, M., Gorin, A., Grassi, M., Guigue, M., Hadley, D. R., Hamacher-Baumann, P., Harris, D. A., Hartz, M., Hasegawa, T., Hassani, S., Hastings, N. C., Hayato, Y., Hiramoto, A., Hogan, M., Holeczek, J., Van, N. T. Hong, Honjo, T., Iacob, F., Ichikawa, A. K., Ikeda, M., Ishida, T., Ishitsuka, M., Iwamoto, K., Izmaylov, A., Izumi, N., Jakkapu, M., Jamieson, B., Jenkins, S. J., Jesús-Valls, C., Jonsson, P., Jung, C. K., Jurj, P. B., Kabirnezhad, M., Kakuno, H., Kameda, J., Kasetti, S. P., Kataoka, Y., Katayama, Y., Katori, T., Kearns, E., Khabibullin, M., Khotjantsev, A., Kikawa, T., Kikutani, H., King, S., Kisiel, J., Kobata, T., Kobayashi, T., Koch, L., Konaka, A., Kormos, L. L., Koshio, Y., Kostin, A., Kowalik, K., Kudenko, Y., Kuribayashi, S., Kurjata, R., Kutter, T., Kuze, M., Labarga, L., Lagoda, J., Lamoureux, M., Last, D., Laveder, M., Lawe, M., Litchfield, R. P., Liu, S. L., Longhin, A., Ludovici, L., Lu, X., Lux, T., Machado, L. N., Magaletti, L., Mahn, K., Malek, M., Manly, S., Maret, L., Marino, A. D., Marti-Magro, L., Maruyama, T., Matsubara, T., Matsushita, K., Mauger, C., Mavrokoridis, K., Mazzucato, E., McCauley, N., McElwee, J., McFarland, K. S., McGrew, C., Mefodiev, A., Mezzetto, M., Minamino, A., Mineev, O., Mine, S., Miura, M., Bueno, L. Molina, Moriyama, S., Mueller, Th. A., Munteanu, L., Nagai, Y., Nakadaira, T., Nakahata, M., Nakajima, Y., Nakamura, A., Nakamura, K., Nakano, Y., Nakayama, S., Nakaya, T., Nakayoshi, K., Naseby, C. E. R., Ngoc, T. V., Nguyen, V. Q., Niewczas, K., Nishimura, Y., Noah, E., Nonnenmacher, T. S., Nova, F., Nowak, J., Nugent, J. C., O'Keeffe, H. M., O'Sullivan, L., Odagawa, T., Ogawa, T., Okada, R., Okumura, K., Okusawa, T., Owen, R. A., Oyama, Y., Palladino, V., Paolone, V., Pari, M., Parker, W. C., Parsa, S., Pasternak, J., Pavin, M., Payne, D., Penn, G. C., Pershey, D., Pickering, L., Pidcott, C., Pintaudi, G., Pistillo, C., Popov, B., Porwit, K., Posiadala-Zezula, M., Quilain, B., Radermacher, T., Radicioni, E., Radics, B., Ratoff, P. N., Riccio, C., Rondio, E., Roth, S., Rubbia, A., Ruggeri, A. C., Ruggles, C., Rychter, A., Sakashita, K., Sánchez, F., Santucci, G., Schloesser, C. M., Scholberg, K., Scott, M., Seiya, Y., Sekiguchi, T., Sekiya, H., Sgalaberna, D., Shaikhiev, A., Shaykina, A., Shiozawa, M., Shorrock, W., Shvartsman, A., Skwarczynski, K., Smy, M., Sobczyk, J. T., Sobel, H., Soler, F. J. P., Sonoda, Y., Spina, R., Suvorov, S., Suzuki, A., Suzuki, S. Y., Suzuki, Y., Sztuc, A. A., Tada, M., Tajima, M., Takeda, A., Takeuchi, Y., Tanaka, H. K., Tanihara, Y., Tani, M., Teshima, N., Thompson, L. F., Toki, W., Touramanis, C., Towstego, T., Tsui, K. M., Tsukamoto, T., Tzanov, M., Uchida, Y., Vagins, M., Valder, S., Vargas, D., Vasseur, G., Vilela, C., Vinning, W. G. S., Vladisavljevic, T., Wachala, T., Walker, J., Walsh, J. G., Wang, Y., Wan, L., Wark, D., Wascko, M. O., Weber, A., Wendell, R., Wilking, M. J., Wilkinson, C., Wilson, J. R., Wood, K., Wret, C., Xia, J., Xu, Y. -h., Yamamoto, K., Yanagisawa, C., Yang, G., Yano, T., Yasutome, K., Yershov, N., Yokoyama, M., Yoshida, T., Yoshimoto, Y., Yu, M., Zalewska, A., Zalipska, J., Zaremba, K., Zarnecki, G., Ziembicki, M., Zito, M., Zsoldos, S., Abe, K., Akhlaq, N., Akutsu, R., Ali, A., Alt, C., Andreopoulos, C., Antonova, M., Aoki, S., Arihara, T., Asada, Y., Ashida, Y., Atkin, E. T., Awataguchi, Y., Barker, G. J., Barr, G., Barrow, D., Batkiewicz-Kwasniak, M., Beloshapkin, A., Bench, F., Berardi, V., Berns, L., Bhadra, S., Blanchet, A., Blondel, A., Bolognesi, S., Bonus, T., Bourguille, B., Boyd, S. B., Bravar, A., Berguño, D. Bravo, Bronner, C., Bron, S., Bubak, A., Avanzini, M. Buizza, Cao, S., Cartwright, S. L., Catanesi, M. G., Cervera, A., Cherdack, D., Christodoulou, G., Cicerchia, M., Coleman, J., Collazuol, G., Cook, L., Coplowe, D., Cudd, A., De Rosa, G., Dealtry, T., Delogu, C. C., Dennis, S. R., Densham, C., Dergacheva, A., Di Lodovico, F., Dolan, S., Douqa, D., Doyle, T. A., Dumarchez, J., Dunne, P., Eguchi, A., Eklund, L., Emery-Schrenk, S., Ereditato, A., Finch, A. J., Fiorillo, G., Francois, C., Friend, M., Fujii, Y., Fukuda, R., Fukuda, Y., Fusshoeller, K., Giganti, C., Gonin, M., Gorin, A., Grassi, M., Guigue, M., Hadley, D. R., Hamacher-Baumann, P., Harris, D. A., Hartz, M., Hasegawa, T., Hassani, S., Hastings, N. C., Hayato, Y., Hiramoto, A., Hogan, M., Holeczek, J., Van, N. T. Hong, Honjo, T., Iacob, F., Ichikawa, A. K., Ikeda, M., Ishida, T., Ishitsuka, M., Iwamoto, K., Izmaylov, A., Izumi, N., Jakkapu, M., Jamieson, B., Jenkins, S. J., Jesús-Valls, C., Jonsson, P., Jung, C. K., Jurj, P. B., Kabirnezhad, M., Kakuno, H., Kameda, J., Kasetti, S. P., Kataoka, Y., Katayama, Y., Katori, T., Kearns, E., Khabibullin, M., Khotjantsev, A., Kikawa, T., Kikutani, H., King, S., Kisiel, J., Kobata, T., Kobayashi, T., Koch, L., Konaka, A., Kormos, L. L., Koshio, Y., Kostin, A., Kowalik, K., Kudenko, Y., Kuribayashi, S., Kurjata, R., Kutter, T., Kuze, M., Labarga, L., Lagoda, J., Lamoureux, M., Last, D., Laveder, M., Lawe, M., Litchfield, R. P., Liu, S. L., Longhin, A., Ludovici, L., Lu, X., Lux, T., Machado, L. N., Magaletti, L., Mahn, K., Malek, M., Manly, S., Maret, L., Marino, A. D., Marti-Magro, L., Maruyama, T., Matsubara, T., Matsushita, K., Mauger, C., Mavrokoridis, K., Mazzucato, E., McCauley, N., McElwee, J., McFarland, K. S., McGrew, C., Mefodiev, A., Mezzetto, M., Minamino, A., Mineev, O., Mine, S., Miura, M., Bueno, L. Molina, Moriyama, S., Mueller, Th. A., Munteanu, L., Nagai, Y., Nakadaira, T., Nakahata, M., Nakajima, Y., Nakamura, A., Nakamura, K., Nakano, Y., Nakayama, S., Nakaya, T., Nakayoshi, K., Naseby, C. E. R., Ngoc, T. V., Nguyen, V. Q., Niewczas, K., Nishimura, Y., Noah, E., Nonnenmacher, T. S., Nova, F., Nowak, J., Nugent, J. C., O'Keeffe, H. M., O'Sullivan, L., Odagawa, T., Ogawa, T., Okada, R., Okumura, K., Okusawa, T., Owen, R. A., Oyama, Y., Palladino, V., Paolone, V., Pari, M., Parker, W. C., Parsa, S., Pasternak, J., Pavin, M., Payne, D., Penn, G. C., Pershey, D., Pickering, L., Pidcott, C., Pintaudi, G., Pistillo, C., Popov, B., Porwit, K., Posiadala-Zezula, M., Quilain, B., Radermacher, T., Radicioni, E., Radics, B., Ratoff, P. N., Riccio, C., Rondio, E., Roth, S., Rubbia, A., Ruggeri, A. C., Ruggles, C., Rychter, A., Sakashita, K., Sánchez, F., Santucci, G., Schloesser, C. M., Scholberg, K., Scott, M., Seiya, Y., Sekiguchi, T., Sekiya, H., Sgalaberna, D., Shaikhiev, A., Shaykina, A., Shiozawa, M., Shorrock, W., Shvartsman, A., Skwarczynski, K., Smy, M., Sobczyk, J. T., Sobel, H., Soler, F. J. P., Sonoda, Y., Spina, R., Suvorov, S., Suzuki, A., Suzuki, S. Y., Suzuki, Y., Sztuc, A. A., Tada, M., Tajima, M., Takeda, A., Takeuchi, Y., Tanaka, H. K., Tanihara, Y., Tani, M., Teshima, N., Thompson, L. F., Toki, W., Touramanis, C., Towstego, T., Tsui, K. M., Tsukamoto, T., Tzanov, M., Uchida, Y., Vagins, M., Valder, S., Vargas, D., Vasseur, G., Vilela, C., Vinning, W. G. S., Vladisavljevic, T., Wachala, T., Walker, J., Walsh, J. G., Wang, Y., Wan, L., Wark, D., Wascko, M. O., Weber, A., Wendell, R., Wilking, M. J., Wilkinson, C., Wilson, J. R., Wood, K., Wret, C., Xia, J., Xu, Y. -h., Yamamoto, K., Yanagisawa, C., Yang, G., Yano, T., Yasutome, K., Yershov, N., Yokoyama, M., Yoshida, T., Yoshimoto, Y., Yu, M., Zalewska, A., Zalipska, J., Zaremba, K., Zarnecki, G., Ziembicki, M., Zito, M., and Zsoldos, S.
Abstract: This paper reports the first T2K measurement of the transverse kinematic imbalance in the single-$\pi^+$ production channel of neutrino interactions. We measure the differential cross sections in the muon-neutrino charged-current interaction on hydrocarbon with a single $\pi^+$ and at least one proton in the final state, at the ND280 off-axis near detector of the T2K experiment. The extracted cross sections are compared to the predictions from different neutrino-nucleus interaction event generators. Overall, the results show a preference for models which have a more realistic treatment of nuclear medium effects including the initial nuclear state and final-state interactions.
Published: 2021
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50. Systematic study of nuclear effects in $p$$+$Al, $p$$+$Au, $d$$+$Au, and $^{3}$He$+$Au collisions at $\sqrt{s_{_{NN}}}=200$ GeV using $\pi^0$ production

Author: Acharya, U. A., Adare, A., Aidala, C., Ajitanand, N. N., Akiba, Y., Al-Bataineh, H., Alexander, J., Alfred, M., Andrieux, V., Angerami, A., Aoki, K., Apadula, N., Aramaki, Y., Asano, H., Atomssa, E. T., Averbeck, R., Awes, T. C., Azmoun, B., Babintsev, V., Bai, M., Baksay, G., Baksay, L., Bandara, N. S., Bannier, B., Barish, K. N., Bassalleck, B., Basye, A. T., Bathe, S., Baublis, V., Baumann, C., Bazilevsky, A., Beaumier, M., Beckman, S., Belikov, S., Belmont, R., Bennett, R., Berdnikov, A., Berdnikov, Y., Bhom, J. H., Bichon, L., Blankenship, B., Blau, D. S., Bok, J. S., Borisov, V., Boyle, K., Brooks, M. L., Bryslawskyj, J., Buesching, H., Bumazhnov, V., Bunce, G., Butsyk, S., Campbell, S., Roman, V. Canoa, Caringi, A., Cervantes, R., Chen, C. -H., Chiu, M., Chi, C. Y., Choi, I. J., Choi, J. B., Choudhury, R. K., Christiansen, P., Chujo, T., Chung, P., Chvala, O., Cianciolo, V., Citron, Z., Cole, B. A., del Valle, Z. Conesa, Connors, M., Corliss, R., Morales, Y. Corrales, Cronin, N., Csörgő, T., Csanád, M., D'Orazio, L., Dahms, T., Dairaku, S., Danchev, I., Danley, T. W., Das, K., Datta, A., Daugherity, M. S., David, G., Dayananda, M. K., DeBlasio, K., Dean, C. T., Dehmelt, K., Denisov, A., Deshpande, A., Desmond, E. J., Dharmawardane, K. V., Dietzsch, O., Dion, A., Diss, P. B., Dixit, D., Donadelli, M., Doomra, V., Do, J. H., Drapier, O., Drees, A., Drees, K. A., Durham, J. M., Durum, A., Dutta, D., Edwards, S., Efremenko, Y. V., Ellinghaus, F., En'yo, H., Engelmore, T., Enokizono, A., Esha, R., Esumi, S., Fadem, B., Fan, W., Feege, N., Fields, D. E., Finger, Jr., M., Finger, M., Fitzgerald, D., Fleuret, F., Fokin, S. L., Fraenkel, Z., Frantz, J. E., Franz, A., Frawley, A. D., Fujiwara, K., Fukao, Y., Fukuda, Y., Fusayasu, T., Gallus, P., Gal, C., Garg, P., Garishvili, I., Ge, H., Giles, M., Giordano, F., Glenn, A., Gong, H., Gonin, M., Goto, Y., de Cassagnac, R. Granier, Grau, N., Greene, S. V., Grim, G., Perdekamp, M. Grosse, Gunji, T., Guragain, H., Gustafsson, H. -Å., Hachiya, T., Haggerty, J. S., Hahn, K. I., Hamagaki, H., Hamblen, J., Hamilton, H. F., Hanks, J., Han, R., Han, S. Y., Harvey, M., Hasegawa, S., Haseler, T. O. S., Hashimoto, K., Haslum, E., Hayano, R., Heffner, M., Hemmick, T. K., Hester, T., He, X., Hill, J. C., Hill, K., Hodges, A., Hohlmann, M., Hollis, R. S., Holzmann, W., Homma, K., Hong, B., Horaguchi, T., Hornback, D., Hoshino, T., Hotvedt, N., Huang, J., Ichihara, T., Ichimiya, R., Ikeda, Y., Imai, K., Inaba, M., Iordanova, A., Isenhower, D., Ishihara, M., Issah, M., Ivanishchev, D., Iwanaga, Y., Jacak, B. V., Jezghani, M., Jiang, X., Jin, J., Ji, Z., Johnson, B. M., Jones, T., Joo, K. S., Jouan, D., Jumper, D. S., Kajihara, F., Kamin, J., Kanda, S., Kang, J. H., Kapukchyan, D., Kapustinsky, J., Karatsu, K., Karthas, S., Kasai, M., Kawall, D., Kawashima, M., Kazantsev, A. V., Kempel, T., Key, J. A., Khachatryan, V., Khanzadeev, A., Khatiwada, A., Kijima, K. M., Kikuchi, J., Kimelman, B., Kim, A., Kim, B. I., Kim, C., Kim, D. J., Kim, E. -J., Kim, G. W., Kim, M., Kim, T., Kim, Y. -J., Kincses, D., Kingan, A., Kinney, E., Kiss, Á., Kistenev, E., Kitamura, R., Klatsky, J., Kleinjan, D., Kline, P., Koblesky, T., Kochenda, L., Komkov, B., Konno, M., Koster, J., Kotov, D., Král, A., Kravitz, A., Kudo, S., Kunde, G. J., Kurita, K., Kurosawa, M., Kwon, Y., Kyle, G. S., Lai, Y. S., Lajoie, J. G., Larionova, D., Lebedev, A., Lee, D. M., Lee, J., Lee, K. B., Lee, K. S., Lee, S., Lee, S. H., Leitch, M. J., Leite, M. A. L., Leung, Y. H., Lewis, N. A., Liška, T., Lichtenwalner, P., Liebing, P., Lim, S. H., Levy, L. A. Linden, Liu, H., Liu, M. X., Li, X., Loggins, V. -R., Loomis, D. A., Lovasz, K., Love, B., Lynch, D., Lökös, S., Maguire, C. F., Majoros, T., Makdisi, Y. I., Makek, M., Malik, M. D., Manion, A., Manko, V. I., Mannel, E., Mao, Y., Masui, H., Matathias, F., McCumber, M., McGaughey, P. L., McGlinchey, D., McKinney, C., Means, N., Meles, A., Mendoza, M., Meredith, B., Miake, Y., Mibe, T., Mignerey, A. C., Miki, K., Milov, A., Mishra, D. K., Mitchell, J. T., Mitrankova, M., Mitrankov, Iu., Mitsuka, G., Miyasaka, S., Mizuno, S., Mohanty, A. K., Mondal, M. M., Montuenga, P., Moon, H. J., Moon, T., Morino, Y., Morreale, A., Morrison, D. P., Moukhanova, T. V., Mulilo, B., Murakami, T., Murata, J., Mwai, A., Nagai, K., Nagamiya, S., Nagashima, K., Nagashima, T., Nagle, J. L., Naglis, M., Nagy, M. I., Nakagawa, I., Nakagomi, H., Nakamiya, Y., Nakamura, K. R., Nakamura, T., Nakano, K., Nam, S., Nattrass, C., Nelson, S., Netrakanti, P. K., Newby, J., Nguyen, M., Nihashi, M., Niida, T., Nishimura, S., Nouicer, R., Novák, T., Novitzky, N., Nukazuka, G., Nyanin, A. S., O'Brien, E., Oakley, C., Oda, S. X., Ogilvie, C. A., Okada, K., Oka, M., Onuki, Y., Koop, J. D. Orjuela, Osborn, J. D., Oskarsson, A., Ottino, G. J., Ouchida, M., Ozawa, K., Pak, R., Pantuev, V., Papavassiliou, V., Park, I. H., Park, J. S., Park, S., Park, S. K., Park, W. J., Patel, M., Pate, S. F., Pei, H., Peng, J. -C., Peng, W., Pereira, H., Perepelitsa, D. V., Perera, G. D. N., Peressounko, D. Yu., PerezLara, C. E., Perry, J., Petti, R., Phipps, M., Pinkenburg, C., Pinson, R., Pisani, R. P., Potekhin, M., Proissl, M., Pun, A., Purschke, M. L., Qu, H., Radzevich, P. V., Rak, J., Ramasubramanian, N., Ramson, B. J., Ravinovich, I., Read, K. F., Rembeczki, S., Reygers, K., Reynolds, D., Riabov, V., Riabov, Y., Richardson, E., Richford, D., Rinn, T., Roach, D., Roche, G., Rolnick, S. D., Rosati, M., Rosendahl, S. S. E., Rosen, C. A., Rowan, Z., Ružička, P., Rubin, J. G., Runchey, J., Safonov, A. S., Sahlmueller, B., Saito, N., Sakaguchi, T., Sakashita, K., Sako, H., Samsonov, V., Sano, S., Sarsour, M., Sato, S., Sato, T., Sawada, S., Schaefer, B., Schmoll, B. K., Sedgwick, K., Seele, J., Seidl, R., Sen, A., Seto, R., Sett, P., Sexton, A., Sharma, D, Sharma, D., Shein, I., Shibata, M., Shibata, T. -A., Shigaki, K., Shimomura, M., Shioya, T., Shoji, K., Shukla, P., Sickles, A., Silva, C. L., Silvermyr, D., Silvestre, C., Sim, K. S., Singh, B. K., Singh, C. P., Singh, V., Slunečka, M., Smith, K. L., Snowball, M., Soltz, R. A., Sondheim, W. E., Sorensen, S. P., Sourikova, I. V., Stankus, P. W., Stenlund, E., Stepanov, M., Stoll, S. P., Sugitate, T., Sukhanov, A., Sumita, T., Sun, J., Sun, Z., Sziklai, J., Takagui, E. M., Takahama, R., Taketani, A., Tanabe, R., Tanaka, Y., Taneja, S., Tanida, K., Tannenbaum, M. J., Tarafdar, S., Taranenko, A., Tarnai, G., Themann, H., Thomas, D., Thomas, T. L., Tieulent, R., Timilsina, A., Todoroki, T., Togawa, M., Toia, A., Tomášek, L., Tomášek, M., Torii, H., Towell, C. L., Towell, R., Towell, R. S., Tserruya, I., Tsuchimoto, Y., Ueda, Y., Ujvari, B., Vértesi, R., Vale, C., Valle, H., van Hecke, H. W., Vazquez-Zambrano, E., Veicht, A., Velkovska, J., Virius, M., Vrba, V., Vukman, N., Vznuzdaev, E., Wang, X. R., Watanabe, D., Watanabe, K., Watanabe, Y., Watanabe, Y. S., Wei, F., Wei, R., Wessels, J., White, A. S., White, S. N., Winter, D., Wong, C. P., Woody, C. L., Wright, R. M., Wysocki, M., Xia, B., Xue, L., Xu, C., Xu, Q., Yalcin, S., Yamaguchi, Y. L., Yamamoto, H., Yamaura, K., Yang, R., Yanovich, A., Ying, J., Yokkaichi, S., Yoon, I., Yoo, J. H., Young, G. R., Younus, I., You, Z., Yushmanov, I. E., Yu, H., Zajc, W. A., Zelenski, A., Zhou, S., Zou, L., Acharya, U. A., Adare, A., Aidala, C., Ajitanand, N. N., Akiba, Y., Al-Bataineh, H., Alexander, J., Alfred, M., Andrieux, V., Angerami, A., Aoki, K., Apadula, N., Aramaki, Y., Asano, H., Atomssa, E. T., Averbeck, R., Awes, T. C., Azmoun, B., Babintsev, V., Bai, M., Baksay, G., Baksay, L., Bandara, N. S., Bannier, B., Barish, K. N., Bassalleck, B., Basye, A. T., Bathe, S., Baublis, V., Baumann, C., Bazilevsky, A., Beaumier, M., Beckman, S., Belikov, S., Belmont, R., Bennett, R., Berdnikov, A., Berdnikov, Y., Bhom, J. H., Bichon, L., Blankenship, B., Blau, D. S., Bok, J. S., Borisov, V., Boyle, K., Brooks, M. L., Bryslawskyj, J., Buesching, H., Bumazhnov, V., Bunce, G., Butsyk, S., Campbell, S., Roman, V. Canoa, Caringi, A., Cervantes, R., Chen, C. -H., Chiu, M., Chi, C. Y., Choi, I. J., Choi, J. B., Choudhury, R. K., Christiansen, P., Chujo, T., Chung, P., Chvala, O., Cianciolo, V., Citron, Z., Cole, B. A., del Valle, Z. Conesa, Connors, M., Corliss, R., Morales, Y. Corrales, Cronin, N., Csörgő, T., Csanád, M., D'Orazio, L., Dahms, T., Dairaku, S., Danchev, I., Danley, T. W., Das, K., Datta, A., Daugherity, M. S., David, G., Dayananda, M. K., DeBlasio, K., Dean, C. T., Dehmelt, K., Denisov, A., Deshpande, A., Desmond, E. J., Dharmawardane, K. V., Dietzsch, O., Dion, A., Diss, P. B., Dixit, D., Donadelli, M., Doomra, V., Do, J. H., Drapier, O., Drees, A., Drees, K. A., Durham, J. M., Durum, A., Dutta, D., Edwards, S., Efremenko, Y. V., Ellinghaus, F., En'yo, H., Engelmore, T., Enokizono, A., Esha, R., Esumi, S., Fadem, B., Fan, W., Feege, N., Fields, D. E., Finger, Jr., M., Finger, M., Fitzgerald, D., Fleuret, F., Fokin, S. L., Fraenkel, Z., Frantz, J. E., Franz, A., Frawley, A. D., Fujiwara, K., Fukao, Y., Fukuda, Y., Fusayasu, T., Gallus, P., Gal, C., Garg, P., Garishvili, I., Ge, H., Giles, M., Giordano, F., Glenn, A., Gong, H., Gonin, M., Goto, Y., de Cassagnac, R. Granier, Grau, N., Greene, S. V., Grim, G., Perdekamp, M. Grosse, Gunji, T., Guragain, H., Gustafsson, H. -Å., Hachiya, T., Haggerty, J. S., Hahn, K. I., Hamagaki, H., Hamblen, J., Hamilton, H. F., Hanks, J., Han, R., Han, S. Y., Harvey, M., Hasegawa, S., Haseler, T. O. S., Hashimoto, K., Haslum, E., Hayano, R., Heffner, M., Hemmick, T. K., Hester, T., He, X., Hill, J. C., Hill, K., Hodges, A., Hohlmann, M., Hollis, R. S., Holzmann, W., Homma, K., Hong, B., Horaguchi, T., Hornback, D., Hoshino, T., Hotvedt, N., Huang, J., Ichihara, T., Ichimiya, R., Ikeda, Y., Imai, K., Inaba, M., Iordanova, A., Isenhower, D., Ishihara, M., Issah, M., Ivanishchev, D., Iwanaga, Y., Jacak, B. V., Jezghani, M., Jiang, X., Jin, J., Ji, Z., Johnson, B. M., Jones, T., Joo, K. S., Jouan, D., Jumper, D. S., Kajihara, F., Kamin, J., Kanda, S., Kang, J. H., Kapukchyan, D., Kapustinsky, J., Karatsu, K., Karthas, S., Kasai, M., Kawall, D., Kawashima, M., Kazantsev, A. V., Kempel, T., Key, J. A., Khachatryan, V., Khanzadeev, A., Khatiwada, A., Kijima, K. M., Kikuchi, J., Kimelman, B., Kim, A., Kim, B. I., Kim, C., Kim, D. J., Kim, E. -J., Kim, G. W., Kim, M., Kim, T., Kim, Y. -J., Kincses, D., Kingan, A., Kinney, E., Kiss, Á., Kistenev, E., Kitamura, R., Klatsky, J., Kleinjan, D., Kline, P., Koblesky, T., Kochenda, L., Komkov, B., Konno, M., Koster, J., Kotov, D., Král, A., Kravitz, A., Kudo, S., Kunde, G. J., Kurita, K., Kurosawa, M., Kwon, Y., Kyle, G. S., Lai, Y. S., Lajoie, J. G., Larionova, D., Lebedev, A., Lee, D. M., Lee, J., Lee, K. B., Lee, K. S., Lee, S., Lee, S. H., Leitch, M. J., Leite, M. A. L., Leung, Y. H., Lewis, N. A., Liška, T., Lichtenwalner, P., Liebing, P., Lim, S. H., Levy, L. A. Linden, Liu, H., Liu, M. X., Li, X., Loggins, V. -R., Loomis, D. A., Lovasz, K., Love, B., Lynch, D., Lökös, S., Maguire, C. F., Majoros, T., Makdisi, Y. I., Makek, M., Malik, M. D., Manion, A., Manko, V. I., Mannel, E., Mao, Y., Masui, H., Matathias, F., McCumber, M., McGaughey, P. L., McGlinchey, D., McKinney, C., Means, N., Meles, A., Mendoza, M., Meredith, B., Miake, Y., Mibe, T., Mignerey, A. C., Miki, K., Milov, A., Mishra, D. K., Mitchell, J. T., Mitrankova, M., Mitrankov, Iu., Mitsuka, G., Miyasaka, S., Mizuno, S., Mohanty, A. K., Mondal, M. M., Montuenga, P., Moon, H. J., Moon, T., Morino, Y., Morreale, A., Morrison, D. P., Moukhanova, T. V., Mulilo, B., Murakami, T., Murata, J., Mwai, A., Nagai, K., Nagamiya, S., Nagashima, K., Nagashima, T., Nagle, J. L., Naglis, M., Nagy, M. I., Nakagawa, I., Nakagomi, H., Nakamiya, Y., Nakamura, K. R., Nakamura, T., Nakano, K., Nam, S., Nattrass, C., Nelson, S., Netrakanti, P. K., Newby, J., Nguyen, M., Nihashi, M., Niida, T., Nishimura, S., Nouicer, R., Novák, T., Novitzky, N., Nukazuka, G., Nyanin, A. S., O'Brien, E., Oakley, C., Oda, S. X., Ogilvie, C. A., Okada, K., Oka, M., Onuki, Y., Koop, J. D. Orjuela, Osborn, J. D., Oskarsson, A., Ottino, G. J., Ouchida, M., Ozawa, K., Pak, R., Pantuev, V., Papavassiliou, V., Park, I. H., Park, J. S., Park, S., Park, S. K., Park, W. J., Patel, M., Pate, S. F., Pei, H., Peng, J. -C., Peng, W., Pereira, H., Perepelitsa, D. V., Perera, G. D. N., Peressounko, D. Yu., PerezLara, C. E., Perry, J., Petti, R., Phipps, M., Pinkenburg, C., Pinson, R., Pisani, R. P., Potekhin, M., Proissl, M., Pun, A., Purschke, M. L., Qu, H., Radzevich, P. 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P., Sugitate, T., Sukhanov, A., Sumita, T., Sun, J., Sun, Z., Sziklai, J., Takagui, E. M., Takahama, R., Taketani, A., Tanabe, R., Tanaka, Y., Taneja, S., Tanida, K., Tannenbaum, M. J., Tarafdar, S., Taranenko, A., Tarnai, G., Themann, H., Thomas, D., Thomas, T. L., Tieulent, R., Timilsina, A., Todoroki, T., Togawa, M., Toia, A., Tomášek, L., Tomášek, M., Torii, H., Towell, C. L., Towell, R., Towell, R. S., Tserruya, I., Tsuchimoto, Y., Ueda, Y., Ujvari, B., Vértesi, R., Vale, C., Valle, H., van Hecke, H. W., Vazquez-Zambrano, E., Veicht, A., Velkovska, J., Virius, M., Vrba, V., Vukman, N., Vznuzdaev, E., Wang, X. R., Watanabe, D., Watanabe, K., Watanabe, Y., Watanabe, Y. S., Wei, F., Wei, R., Wessels, J., White, A. S., White, S. N., Winter, D., Wong, C. P., Woody, C. L., Wright, R. M., Wysocki, M., Xia, B., Xue, L., Xu, C., Xu, Q., Yalcin, S., Yamaguchi, Y. L., Yamamoto, H., Yamaura, K., Yang, R., Yanovich, A., Ying, J., Yokkaichi, S., Yoon, I., Yoo, J. H., Young, G. R., Younus, I., You, Z., Yushmanov, I. E., Yu, H., Zajc, W. A., Zelenski, A., Zhou, S., and Zou, L.
Abstract: The PHENIX collaboration presents a systematic study of $\pi^0$ production from $p$$+$$p$, $p$$+$Al, $p$$+$Au, $d$$+$Au, and $^{3}$He$+$Au collisions at $\sqrt{s_{_{NN}}}=200$ GeV. Measurements were performed with different centrality selections as well as the total inelastic, 0%--100%, selection for all collision systems. For 0%--100% collisions, the nuclear modification factors, $R_{xA}$, are consistent with unity for $p_T$ above 8 GeV/$c$, but exhibit an enhancement in peripheral collisions and a suppression in central collisions. The enhancement and suppression characteristics are similar for all systems for the same centrality class. It is shown that for high-$p_T$-$\pi^0$ production, the nucleons in the $d$ and $^3$He interact mostly independently with the Au nucleus and that the counter intuitive centrality dependence is likely due to a physical correlation between multiplicity and the presence of a hard scattering process. These observations disfavor models where parton energy loss has a significant contribution to nuclear modifications in small systems. Nuclear modifications at lower $p_T$ resemble the Cronin effect -- an increase followed by a peak in central or inelastic collisions and a plateau in peripheral collisions. The peak height has a characteristic ordering by system size as $p$$+$Au $>$ $d$$+$Au $>$ $^{3}$He$+$Au $>$ $p$$+$Al. For collisions with Au ions, current calculations based on initial state cold nuclear matter effects result in the opposite order, suggesting the presence of other contributions to nuclear modifications, in particular at lower $p_T$., Comment: 554 authors from 81 institutions, 21 pages, 13 figures, and 3 tables. Data from 2008, 2014, and 2015. v2 is version accepted for publication in Physical Review C. Plain text data tables for the points plotted in figures for this and previous PHENIX publications are (or will be) publicly available at http://www.phenix.bnl.gov/papers.html
Published: 2021
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