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Measurements of electrons from νe interactions are crucial for the Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) neutrino oscillation program, as well as searches for physics beyond the standard model, supernova neutrino detection, and solar neutrino measurements. This article describes the selection and reconstruction of low-energy (Michel) electrons in the ProtoDUNE-SP detector. ProtoDUNE-SP is one of the prototypes for the DUNE far detector, built and operated at CERN as a charged particle test beam experiment. A sample of low-energy electrons produced by the decay of cosmic muons is selected with a purity of 95%. This sample is used to calibrate the low-energy electron energy scale with two techniques. An electron energy calibration based on a cosmic ray muon sample uses calibration constants derived from measured and simulated cosmic ray muon events. Another calibration technique makes use of the theoretically well-understood Michel electron energy spectrum to convert reconstructed charge to electron energy. In addition, the effects of detector response to low-energy electron energy scale and its resolution including readout electronics threshold effects are quantified. Finally, the relation between the theoretical and reconstructed low-energy electron energy spectra is derived, and the energy resolution is characterized. The low-energy electron selection presented here accounts for about 75% of the total electron deposited energy. After the addition of lost energy using a Monte Carlo simulation, the energy resolution improves from about 40% to 25% at 50 MeV. These results are used to validate the expected capabilities of the DUNE far detector to reconstruct low-energy electrons.
Abud, A., Abi, B., Acciarri, R., Acero, M., Adames, M., Adamov, G., et al. (2023). Identification and reconstruction of low-energy electrons in the ProtoDUNE-SP detector. PHYSICAL REVIEW D, 107(9) [10.1103/PhysRevD.107.092012].
Identification and reconstruction of low-energy electrons in the ProtoDUNE-SP detector
Abud A. A.;Abi B.;Acciarri R.;Acero M. A.;Adames M. R.;Adamov G.;Adamowski M.;Adams D.;Adinolfi M.;Adriano C.;Aduszkiewicz A.;Aguilar J.;Ahmad Z.;Ahmed J.;Aimard B.;Akbar F.;Allison K.;Monsalve S. A.;Alrashed M.;Alt C.;Alton A.;Alvarez R.;Amedo P.;Anderson J.;Andrade D. A.;Andreopoulos C.;Andreotti M.;Andrews M. P.;Andrianala F.;Andringa S.;Anfimov N.;Anicezio Campanelli W. L.;Ankowski A.;Antoniassi M.;Antonova M.;Antoshkin A.;Antusch S.;Aranda-Fernandez A.;Arellano L.;Arnold L. O.;Arroyave M. A.;Asaadi J.;Asquith L.;Aurisano A.;Aushev V.;Autiero D.;Ayala-Torres M.;Azfar F.;Back A.;Back H.;Back J. J.;Bagaturia I.;Bagby L.;Balashov N.;Balasubramanian S.;Baldi P.;Baller B.;Bambah B.;Barao F.;Barenboim G.;Barker G. J.;Barkhouse W.;Barnes C.;Barr G.;Monarca J. B.;Barros A.;Barros N.;Barrow J. L.;Basharina-Freshville A.;Bashyal A.;Basque V.;Batchelor C.;Battat J. B. R.;Battisti F.;Bay F.;Bazetto M. C. Q.;Alba J. L. L. B.;Beacom J. 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R.;Hoff J.;Holin A.;Hoppe E.;Horton-Smith G. A.;Hostert M.;Hourlier A.;Howard B.;Howell R.;Barrios J. H.;Hristova I.;Hronek M. S.;Huang J.;Huang R. G.;Hulcher Z.;Iles G.;Ilic N.;Iliescu A. M.;Illingworth R.;Ingratta G.;Ioannisian A.;Irwin B.;Isenhower L.;Ismerio Oliveira M.;Itay R.;Jackson C. M.;Jain V.;James E.;Jang W.;Jargowsky B.;Jediny F.;Jena D.;Jeong Y. S.;Jesus-Valls C.;Ji X.;Jiang J.;Jiang L.;Jipa A.;Jo J. H.;Joaquim F. R.;Johnson W.;Jones B.;Jones R.;Jovancevic N.;Judah M.;Jung C. K.;Junk T.;Jwa Y.;Kabirnezhad M.;Kaboth A.;Kadenko I.;Kakorin I.;Kalitkina A.;Kalra D.;Koseyan O. K.;Kamiya F.;Kaplan D. M.;Karagiorgi G.;Karaman G.;Karcher A.;Karyotakis Y.;Kasai S.;Kasetti S. P.;Kashur L.;Katsioulas I.;Kazaryan N.;Kearns E.;Keener P.;Kelly K. J.;Kemp E.;Kemularia O.;Ketchum W.;Kettell S. H.;Khabibullin M.;Khotjantsev A.;Khvedelidze A.;Kim D.;King B.;Kirby B.;Kirby M.;Klein J.;Kleykamp J.;Klustova A.;Kobilarcik T.;Koehler K.;Koerner L. W.;Koh D. H.;Kohn S.;Koller P. P.;Kolupaeva L.;Korablev D.;Kordosky M.;Kosc T.;Kose U.;Kostelecky V. A.;Kothekar K.;Kotler I.;Kozhukalov V.;Kralik R.;Kreczko L.;Krennrich F.;Kreslo I.;Kropp W.;Kroupova T.;Kudenko Y.;Kudryavtsev V. A.;Kuhlmann S.;Kulagin S.;Kumar J.;Kumar P.;Kunze P.;Kuravi R.;Kurita N.;Kuruppu C.;Kus V.;Kutter T.;Kvasnicka J.;Kwak D.;Lambert A.;Land B. J.;Lane C. E.;Lang K.;Langford T.;Langstaff M.;Lanni F.;Lantwin O.;Larkin J.;Lasorak P.;Last D.;Laundrie A.;Laurenti G.;Lawrence A.;Laycock P.;Lazanu I.;Lazzaroni M.;Le T.;Leardini S.;Learned J.;Lebrun P.;Lecompte T.;Lee C.;Legin V.;Miotto G. L.;Lehnert R.;De Oliveira M. A. L.;Leitner M.;Lepin L. M.;Li S. W.;Li Y.;Liao H.;Lin C. S.;Lin S.;Lineros R. A.;Ling J.;Lister A.;Littlejohn B. R.;Liu J.;Liu Y.;Lockwitz S.;Loew T.;Lokajicek M.;Lomidze I.;Long K.;Lord T.;Losecco J. M.;Louis W. C.;Lu X. -G.;Luk K. B.;Lunday B.;Luo X.;Luppi E.;Lux T.;Luzio V. P.;Maalmi J.;Macfarlane D.;Machado A. A.;Machado P.;Macias C. T.;Macier J. R.;Maddalena A.;Madera A.;Madigan P.;Magill S.;Mahn K.;Maio A.;Major A.;Majumdar K.;Maloney J. A.;Mandrioli G.;Mandujano R. C.;Maneira J.;Manenti L.;Manly S.;Mann A.;Manolopoulos K.;Plata M. M.;Manyam V. N.;Marchan M.;Marchionni A.;Marciano W.;Marfatia D.;Mariani C.;Maricic J.;Marinho F.;Marino A. D.;Markiewicz T.;Marsden D.;Marshak M.;Marshall C. M.;Marshall J.;Marteau J.;Martin-Albo J.;Martinez N.;Caicedo D. A. M.;Lopez F. M.;Mirave P. M.;Martynenko S.;Mascagna V.;Mason K.;Mastbaum A.;Matichard F.;Matsuno S.;Matthews J.;Mauger C.;Mauri N.;Mavrokoridis K.;Mawby I.;Mazza R.;Mazzacane A.;McAskill T.;McCluskey E.;McConkey N.;McFarland K. S.;McGrew C.;McNab A.;Mefodiev A.;Mehta P.;Melas P.;Mena O.;Mendez H.;Mendez P.;Mendez D. P.;Menegolli A.;Meng G.;Messier M. D.;Metcalf W.;Mewes M.;Meyer H.;Miao T.;Michna G.;Mikola V.;Milincic R.;Miller G.;Miller W.;Mills J.;Mineev O.;Minotti A.;Miranda O. G.;Miryala S.;Mishra C. S.;Mishra S. R.;Mislivec A.;Mitchell M.;Mladenov D.;Mocioiu I.;Moffat K.;Mogan A.;Moggi N.;Mohanta R.;Mohayai T. A.;Mokhov N.;Molina J.;Bueno L. M.;Montagna E.;Montanari A.;Montanari C.;Montanari D.;Montanino D.;Zetina L. M. M.;Moon S. H.;Mooney M.;Moor A. F.;Moreno D.;Moretti D.;Morris C.;Mossey C.;Mote M.;Motuk E.;Moura C. A.;Mousseau J.;Mouster G.;Mu W.;Mualem L.;Mueller J.;Muether M.;Muheim F.;Muir A.;Mulhearn M.;Munford D.;Muramatsu H.;Murphy M.;Murphy S.;Musser J.;Nachtman J.;Nagai Y.;Nagu S.;Nalbandyan M.;Nandakumar R.;Naples D.;Narita S.;Nath A.;Navrer-Agasson A.;Nayak N.;Nebot-Guinot M.;Negishi K.;Nelson J. K.;Nelson M.;Nesbit J.;Nessi M.;Newbold D.;Newcomer M.;Newton H.;Nichol R.;Nicolas-Arnaldos F.;Nikolica A.;Nikolov J.;Niner E.;Nishimura K.;Norman A.;Norrick A.;Novella P.;Nowak J. A.;Oberling M.;Ochoa-Ricoux J. P.;Olivier A.;Olshevskiy A.;Onel Y.;Onishchuk Y.;Ormachea L. O.;Ott J.;Pagani L.;Palacio G.;Palamara O.;Palestini S.;Paley J. M.;Pallavicini M.;Palomares C.;Pan S.;Vazquez W. 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2023
Abstract
Measurements of electrons from νe interactions are crucial for the Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) neutrino oscillation program, as well as searches for physics beyond the standard model, supernova neutrino detection, and solar neutrino measurements. This article describes the selection and reconstruction of low-energy (Michel) electrons in the ProtoDUNE-SP detector. ProtoDUNE-SP is one of the prototypes for the DUNE far detector, built and operated at CERN as a charged particle test beam experiment. A sample of low-energy electrons produced by the decay of cosmic muons is selected with a purity of 95%. This sample is used to calibrate the low-energy electron energy scale with two techniques. An electron energy calibration based on a cosmic ray muon sample uses calibration constants derived from measured and simulated cosmic ray muon events. Another calibration technique makes use of the theoretically well-understood Michel electron energy spectrum to convert reconstructed charge to electron energy. In addition, the effects of detector response to low-energy electron energy scale and its resolution including readout electronics threshold effects are quantified. Finally, the relation between the theoretical and reconstructed low-energy electron energy spectra is derived, and the energy resolution is characterized. The low-energy electron selection presented here accounts for about 75% of the total electron deposited energy. After the addition of lost energy using a Monte Carlo simulation, the energy resolution improves from about 40% to 25% at 50 MeV. These results are used to validate the expected capabilities of the DUNE far detector to reconstruct low-energy electrons.
Abud, A., Abi, B., Acciarri, R., Acero, M., Adames, M., Adamov, G., et al. (2023). Identification and reconstruction of low-energy electrons in the ProtoDUNE-SP detector. PHYSICAL REVIEW D, 107(9) [10.1103/PhysRevD.107.092012].
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simulazione ASN
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle specifiche raccolte sul tavolo ER del Focus Group IRIS coordinato dall’Università di Modena e Reggio Emilia e delle regole riportate nel DM 598/2018 e allegata Tabella A. Cineca, l’Università di Modena e Reggio Emilia e il Focus Group IRIS non si assumono alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti.
