Updated constraints on sterile neutrino mixing in the OPERA experiment using a new $\nu_e$ identification method
N. Agafonova
,
A. Alexandrov
,
A. Anokhina
,
S. Aoki
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A. Ariga
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T. Ariga
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A. Bertolin
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S. Buontempo
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M. Chernyavskiy
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L. Consiglio
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N. d'Ambrosio
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G. de Lellis
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M. de Serio
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(1)
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A. Di Crescenzo
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D. Di Ferdinando
,
N. Di Marco
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S. Dmitrievsky
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M. Dracos
(2)
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D. Duchesneau
(1)
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S. Dusini
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T. Dzhatdoev
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A. Ereditato
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R.A. Fini
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T. Fukuda
,
G. Galati
,
A. Garfagnini
,
V. Gentile
,
J. Goldberg
,
S. Gorbunov
,
Y. Gornushkin
,
G. Grella
,
A.M. Guler
,
C. Gustavino
,
C. Hagner
,
T. Hara
,
T. Hayakawa
,
A. Hollnagel
,
K. Ishiguro
,
A. Iuliano
,
K. Jakovčić
,
C. Jollet
(2)
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C. Kamiscioglu
,
M. Kamiscioglu
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S.H. Kim
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N. Kitagawa
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K. Kodama
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Résumé
This paper describes a new $\nu_e$ identification method specifically designed to improve the low-energy ($< 30\,\mathrm{GeV}$) $\nu_e$ identification efficiency attained by enlarging the emulsion film scanning volume with the next generation emulsion readout system. A relative increase of 25-70% in the $\nu_e$ low-energy region is expected, leading to improvements in the OPERA sensitivity to neutrino oscillations in the framework of the 3 + 1 model. The method is applied to a subset of data where the detection efficiency increase is expected to be more relevant, and one additional $\nu_e$ candidate is found. The analysis combined with the $\nu_\tau$ appearance results improves the upper limit on $\sin^2 2\theta_{\mu e}$ to 0.016 at 90% C.L. in the MiniBooNE allowed region $\Delta m^2_{41} \sim 0.3\,\mathrm{eV}^2$.