Intrinsic limits on resolutions in muon- and electron-neutrino charged-current events in the KM3NeT/ORCA detector
S. Adrián-Martínez
,
M. Ageron
(1)
,
S. Aiello
,
A. Albert
,
F. Ameli
,
E. G. Anassontzis
,
M. Andre
,
G. Androulakis
,
M. Anghinolfi
,
G. Anton
,
M. Ardid
,
T. Avgitas
,
G. Barbarino
,
E. Barbarito
,
B. Baret
,
J. Barrios-Martí
,
A. Belias
,
E. Berbee
,
A. van Den Berg
,
V. Bertin
(1)
,
S. Beurthey
(1)
,
V. van Beveren
,
N. Beverini
,
S. Biagi
,
A. Biagioni
,
M. Billault
(1)
,
M. Bondì
,
R. Bormuth
,
B. Bouhadef
,
G. Bourlis
,
S. Bourret
,
C. Boutonnet
,
M. Bouwhuis
,
C. Bozza
,
R. Bruijn
,
J. Brunner
(1)
,
E. Buis
,
R. Buompane
,
J. Busto
(1)
,
G. Cacopardo
,
L. Caillat
(1)
,
M. Calamai
,
D. Calvo
,
A. Capone
,
L. Caramete
,
S. Cecchini
,
S. Celli
,
C. Champion
,
S. Cherubini
,
V. Chiarella
,
T. Chiarusi
,
M. Circella
,
L. Classen
,
D. Cobas
,
R. Cocimano
,
J. A. B. Coelho
,
A. Coleiro
,
S. Colonges
,
R. Coniglione
,
M. Cordelli
,
A. Cosquer
(1)
,
P. Coyle
(1)
,
A. Creusot
,
G. Cuttone
,
C. d'Amato
,
A. d'Amico
,
A. d'Onofrio
,
G. de Bonis
,
C. de Sio
,
I. Di Palma
,
A. F. Díaz
,
C. Distefano
,
C. Donzaud
,
D. Dornic
(1)
,
Q. Dorosti-Hasankiadeh
,
E. Drakopoulou
,
D. Drouhin
,
M. Durocher
,
T. Eberl
,
S. Eichie
,
D. van Eijk
,
I. El Bojaddaini
,
D. Elsaesser
,
A. Enzenhöfer
(1)
,
M. Favaro
,
P. Fermani
,
G. Ferrara
,
G. Frascadore
,
L. A. Fusco
,
T. Gal
,
S. Galatà
,
F. Garufi
,
P. Gay
,
M. Gebyehu
,
F. Giacomini
,
L. Gialanella
,
V. Giordano
,
N. Gizani
,
R. Gracia
,
K. Graf
,
T. Grégoire
,
G. Grella
,
A. Grmek
,
R. Habel
,
S. Hallmann
,
H. van Haren
,
S. Harissopulos
,
T. Heid
,
A. Heijboer
,
E. Heine
,
S. Henry
(1)
,
J. J. Hernández-Rey
,
M. Hevinga
,
J. Hofestädt
,
C. M. F. Hugon
,
G. Illuminati
,
C. W. James
,
P. Jansweijer
,
M. Jongen
,
M. de Jong
,
M. Kadler
,
O. Kalekin
,
A. Kappes
,
U. F. Katz
,
P. Keller
(1)
,
G. Kieft
,
D. Kiessling
,
E. N. Koffeman
,
P. Kooijman
,
A. Kouchner
,
M. Kreter
,
V. Kulikovskiy
(1)
,
R. Lahmann
,
P. Lamare
(1)
,
G. Larosa
,
A. Leisos
,
F. Leone
,
E. Leonora
,
M. Lindsey Clark
,
A. Liolios
,
C. D. Llorens Alvarez
,
D. Lo Presti
,
H. Löhner
,
A. Lonardo
,
M. Lotze
,
S. Loucatos
,
E. Maccioni
,
K. Mannheim
,
M. Manzali
,
A. Margiotta
,
A. Marinelli
,
O. Mariş
,
C. Markou
,
J. A. Martínez-Mora
,
A. Martini
,
F. Marzaioli
,
R. Mele
,
K. W. Melis
,
T. Michael
,
P. Migliozzi
,
E. Migneco
,
P. Mijakowski
,
A. Miraglia
,
C. M. Mollo
,
M. Mongelli
,
M. Morganti
,
A. Moussa
,
P. Musico
,
M. Musumeci
,
S. Navas
,
C. A. Nicolau
,
I. Olcina
,
C. Olivetto
,
A. Orlando
,
A. Orzelli
,
A. Papaikonomou
,
R. Papaleo
,
G. E. Păvălaş
,
H. Peek
,
G. Pellegrini
,
C. Pellegrino
,
C. Perrina
,
M. Pfutzner
,
P. Piattelli
,
K. Pikounis
,
M. -O. Pleinert
,
G. E. Poma
,
V. Popa
,
T. Pradier
,
F. Pratolongo
,
G. Pühlhofer
,
S. Pulvirenti
,
L. Quinn
(1)
,
C. Racca
,
F. Raffaelli
,
N. Randazzo
,
T. Rauch
,
D. Real
,
L. Resvanis
,
J. Reubelt
,
G. Riccobene
,
C. Rossi
,
A. Rovelli
,
M. Saldaña
,
I. Salvadori
(1)
,
D. F. E. Samtleben
,
A. Sánchez García
,
A. Sánchez Losa
,
M. Sanguineti
,
A. Santangelo
,
D. Santonocito
,
P. Sapienza
,
F. Schimmel
,
J. Schmelling
,
J. Schnabel
,
V. Sciacca
,
M. Sedita
,
T. Seitz
,
I. Sgura
,
F. Simeone
,
V. Sipala
,
B. Spisso
,
M. Spurio
,
G. Stavropoulos
,
J. Steijger
,
S. M. Stellacci
,
D. Stransky
,
M. Taiuti
,
Y. Tayalati
,
F. Terrasi
,
D. Tézier
(1)
,
S. Theraube
(1)
,
P. Timmer
,
C. Tönnis
,
L. Trasatti
,
R. Travaglini
,
A. Trovato
,
A. Tsirigotis
,
S. Tzamarias
,
E. Tzamariudaki
,
B. Vallage
,
V. van Elewyck
,
J. Vermeulen
,
P. Vicini
,
S. Viola
,
D. Vivolo
,
M. Volkert
,
L. Wiggers
,
J. Wilms
,
E. de Wolf
,
K. Zachariadou
,
J. D. Zornoza
,
J. Zúñiga
S. Adrián-Martínez
- Fonction : Auteur
S. Aiello
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A. Albert
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F. Ameli
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A. Coleiro
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M. Durocher
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T. Eberl
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M. Favaro
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A. Heijboer
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M. de Jong
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M. Kadler
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D. Santonocito
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J. Schmelling
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B. Vallage
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D. Vivolo
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E. de Wolf
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K. Zachariadou
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J. D. Zornoza
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J. Zúñiga
- Fonction : Auteur
Résumé
Studying atmospheric neutrino oscillations in the few-GeV range with a multimegaton detector promises to determine the neutrino mass hierarchy. This is the main science goal pursued by the future KM3NeT/ORCA water Cherenkov detector in the Mediterranean Sea. In this paper, the processes that limit the obtainable resolution in both energy and direction in charged-current neutrino events in the ORCA detector are investigated. These processes include the composition of the hadronic fragmentation products, the subsequent particle propagation and the photon-sampling fraction of the detector. GEANT simulations of neutrino interactions in seawater produced by GENIE are used to study the effects in the 1 - 20 GeV range. It is found that fluctuations in the hadronic cascade in conjunction with the variation of the inelasticity y are most detrimental to the resolutions. The effect of limited photon sampling in the detector is of significantly less importance. These results will therefore also be applicable to similar detectors/media, such as those in ice.