Improved Search for Muon-Neutrino to Electron-Neutrino Oscillations in MINOS

被引:578
作者
Adamson, P. [1 ]
Auty, D. J. [24 ]
Ayres, D. S. [2 ]
Backhouse, C. [18 ]
Barr, G. [18 ]
Betancourt, M. [15 ]
Bishai, M. [4 ]
Blake, A. [6 ]
Bock, G. J. [1 ]
Boehnlein, D. J. [1 ]
Bogert, D. [1 ]
Cao, S. V. [26 ]
Cavanaugh, S. [9 ]
Cherdack, D. [27 ]
Childress, S. [1 ]
Coelho, J. A. B. [7 ]
Corwin, L. [12 ]
Cronin-Hennessy, D. [15 ]
Danko, I. Z. [19 ]
de Jong, J. K. [18 ]
Devenish, N. E. [24 ]
Diwan, M. V. [4 ]
Dorman, M. [14 ]
Escobar, C. O. [7 ]
Evans, J. [14 ]
Falk, E. [24 ]
Feldman, G. J. [9 ]
Frohne, M. V. [10 ]
Gallagher, H. R. [27 ]
Gomes, R. A. [8 ]
Goodman, M. C. [2 ]
Gouffon, P. [21 ]
Graf, N. [11 ]
Gran, R. [16 ]
Grzelak, K. [28 ]
Habig, A. [16 ]
Hartnell, J. [24 ]
Hatcher, R. [1 ]
Himmel, A. [5 ]
Holin, A. [14 ]
Huang, X. [2 ]
Hylen, J. [1 ]
Irwin, G. M. [23 ]
Isvan, Z. [19 ]
Jaffe, D. E. [4 ]
James, C. [1 ]
Jensen, D. [1 ]
Kafka, T. [27 ]
Kasahara, S. M. S. [15 ]
Koizumi, G. [1 ]
机构
[1] Fermilab Natl Accelerator Lab, Batavia, IL 60510 USA
[2] Argonne Natl Lab, Argonne, IL 60439 USA
[3] Univ Athens, Dept Phys, GR-15771 Athens, Greece
[4] Brookhaven Natl Lab, Upton, NY 11973 USA
[5] CALTECH, Lauritsen Lab, Pasadena, CA 91125 USA
[6] Univ Cambridge, Cavendish Lab, Cambridge CB3 0HE, England
[7] Univ Estadual Campinas, IFGW UNICAMP, BR-13083970 Campinas, SP, Brazil
[8] Univ Fed Goias, Inst Fis, BR-74001970 Goiania, Go, Brazil
[9] Harvard Univ, Dept Phys, Cambridge, MA 02138 USA
[10] Coll Holy Cross, Notre Dame, IN 46556 USA
[11] IIT, Dept Phys, Chicago, IL 60616 USA
[12] Indiana Univ, Bloomington, IN 47405 USA
[13] Iowa State Univ, Dept Phys & Astron, Ames, IA 50011 USA
[14] UCL, Dept Phys & Astron, London WC1E 6BT, England
[15] Univ Minnesota, Minneapolis, MN 55455 USA
[16] Univ Minnesota, Dept Phys, Duluth, MN 55812 USA
[17] Otterbein Coll, Westerville, OH 43081 USA
[18] Univ Oxford, Subdept Particle Phys, Oxford OX1 3RH, England
[19] Univ Pittsburgh, Dept Phys & Astron, Pittsburgh, PA 15260 USA
[20] Sci & Technol Facil Council, Rutherford Appleton Lab, Didcot OX11 0QX, Oxon, England
[21] Univ Sao Paulo, Inst Fis, BR-05315970 Sao Paulo, Brazil
[22] Univ S Carolina, Dept Phys & Astron, Columbia, SC 29208 USA
[23] Stanford Univ, Dept Phys, Stanford, CA 94305 USA
[24] Univ Sussex, Dept Phys & Astron, Brighton BN1 9QH, E Sussex, England
[25] Texas A&M Univ, Dept Phys, College Stn, TX 77843 USA
[26] Univ Texas Austin, Dept Phys, Austin, TX 78712 USA
[27] Tufts Univ, Dept Phys, Medford, MA 02155 USA
[28] Univ Warsaw, Dept Phys, PL-00681 Warsaw, Poland
[29] Coll William & Mary, Dept Phys, Williamsburg, VA 23187 USA
基金
美国国家科学基金会; 巴西圣保罗研究基金会;
关键词
LEPTON CHARGE;
D O I
10.1103/PhysRevLett.107.181802
中图分类号
O4 [物理学];
学科分类号
0702 ;
摘要
We report the results of a search for nu(e) appearance in a nu(mu) beam in the MINOS long-baseline neutrino experiment. With an improved analysis and an increased exposure of 8.2 x 10(20) protons on the NuMI target at Fermilab, we find that 2sin(2)(theta(23))sin(2)(2 theta(13)) < 0.12(0.20) at 90% confidence level for delta = 0 and the normal ( inverted) neutrino mass hierarchy, with a best-fit of 2sin(2)(theta(23))sin(2)(2 theta(13)) = 0.041(-0.031)(+0.047)(0.079(-0.053)(+0.071)). The theta(13) 0 hypothesis is disfavored by the MINOS data at the 89% confidence level.
引用
收藏
页数:6
相关论文
共 32 条
[1]   Measurement of atmospheric neutrino flux consistent with tau neutrino appearance [J].
Abe, K. ;
Hayato, Y. ;
Iida, T. ;
Ishihara, K. ;
Kameda, J. ;
Koshio, Y. ;
Minamino, A. ;
Mitsuda, C. ;
Miura, M. ;
Moriyama, S. ;
Nakahata, M. ;
Obayashi, Y. ;
Ogawa, H. ;
Shiozawa, M. ;
Suzuki, Y. ;
Takeda, A. ;
Takeuchi, Y. ;
Ueshima, K. ;
Higuchi, I. ;
Ishihara, C. ;
Ishitsuka, M. ;
Kajita, T. ;
Kaneyuki, K. ;
Mitsuka, G. ;
Nakayama, S. ;
Nishino, H. ;
Okumura, K. ;
Saji, C. ;
Takenaga, Y. ;
Totsuka, Y. ;
Clark, S. ;
Desai, S. ;
Dufour, F. ;
Kearns, E. ;
Likhoded, S. ;
Litos, M. ;
Raaf, J. L. ;
Stone, J. L. ;
Sulak, L. R. ;
Wang, W. ;
Goldhaber, M. ;
Casper, D. ;
Cravens, J. P. ;
Kropp, W. R. ;
Liu, D. W. ;
Mine, S. ;
Regis, C. ;
Smy, M. B. ;
Sobel, H. W. ;
Vagins, M. R. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2006, 97 (17)
[2]   Indication of Electron Neutrino Appearance from an Accelerator-Produced Off-Axis Muon Neutrino Beam [J].
Abe, K. ;
Abgrall, N. ;
Ajima, Y. ;
Aihara, H. ;
Albert, J. B. ;
Andreopoulos, C. ;
Andrieu, B. ;
Aoki, S. ;
Araoka, O. ;
Argyriades, J. ;
Ariga, A. ;
Ariga, T. ;
Assylbekov, S. ;
Autiero, D. ;
Badertscher, A. ;
Barbi, M. ;
Barker, G. J. ;
Barr, G. ;
Bass, M. ;
Bay, F. ;
Bentham, S. ;
Berardi, V. ;
Berger, B. E. ;
Bertram, I. ;
Besnier, M. ;
Beucher, J. ;
Beznosko, D. ;
Bhadra, S. ;
Blaszczyk, F. D. M. M. ;
Blondel, A. ;
Bojechko, C. ;
Bouchez, J. ;
Boyd, S. B. ;
Bravar, A. ;
Bronner, C. ;
Brook-Roberge, D. G. ;
Buchanan, N. ;
Budd, H. ;
Calvet, D. ;
Cartwright, S. L. ;
Carver, A. ;
Castillo, R. ;
Catanesi, M. G. ;
Cazes, A. ;
Cervera, A. ;
Chavez, C. ;
Choi, S. ;
Christodoulou, G. ;
Coleman, J. ;
Coleman, W. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2011, 107 (04)
[3]   The MINOS calibration detector [J].
Adamson, P ;
Crone, G ;
Jenner, L ;
Nichol, R ;
Saakyan, R ;
Smith, C ;
Thomas, J ;
Kordosky, M ;
Lang, K ;
Vahle, P ;
Belias, A ;
Nicholls, T ;
Pearce, G ;
Petyt, D ;
Barker, M ;
Cabrera, A ;
Hartnell, J ;
Miyagawa, PS ;
Tagg, N ;
Weber, A ;
Harris, EF ;
Harris, PG ;
Morse, R ;
Symes, P ;
Michael, D ;
Litchfield, PJ ;
Lee, R ;
Boyd, S .
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2006, 556 (01) :119-133
[4]   First Direct Observation of Muon Antineutrino Disappearance [J].
Adamson, P. ;
Andreopoulos, C. ;
Auty, D. J. ;
Ayres, D. S. ;
Backhouse, C. ;
Barr, G. ;
Bishai, M. ;
Blake, A. ;
Bock, G. J. ;
Boehnlein, D. J. ;
Bogert, D. ;
Cavanaugh, S. ;
Cherdack, D. ;
Childress, S. ;
Choudhary, B. C. ;
Coelho, J. A. B. ;
Coleman, S. J. ;
Corwin, L. ;
Cronin-Hennessy, D. ;
Danko, I. Z. ;
de Jong, J. K. ;
Devenish, N. E. ;
Diwan, M. V. ;
Dorman, M. ;
Escobar, C. O. ;
Evans, J. J. ;
Falk, E. ;
Feldman, G. J. ;
Frohne, M. V. ;
Gallagher, H. R. ;
Gomes, R. A. ;
Goodman, M. C. ;
Gouffon, P. ;
Graf, N. ;
Gran, R. ;
Grant, N. ;
Grzelak, K. ;
Habig, A. ;
Harris, D. ;
Hartnell, J. ;
Hatcher, R. ;
Himmel, A. ;
Holin, A. ;
Howcroft, C. ;
Huang, X. ;
Hylen, J. ;
Ilic, J. ;
Irwin, G. M. ;
Isvan, Z. ;
Jaffe, D. E. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2011, 107 (01)
[5]   Measurement of the Neutrino Mass Splitting and Flavor Mixing by MINOS [J].
Adamson, P. ;
Andreopoulos, C. ;
Armstrong, R. ;
Auty, D. J. ;
Ayres, D. S. ;
Backhouse, C. ;
Barr, G. ;
Bishai, M. ;
Blake, A. ;
Bock, G. J. ;
Boehnlein, D. J. ;
Bogert, D. ;
Cavanaugh, S. ;
Cherdack, D. ;
Childress, S. ;
Choudhary, B. C. ;
Coelho, J. A. B. ;
Coleman, S. J. ;
Corwin, L. ;
Cronin-Hennessy, D. ;
Danko, I. Z. ;
de Jong, J. K. ;
Devenish, N. E. ;
Diwan, M. V. ;
Dorman, M. ;
Escobar, C. O. ;
Evans, J. J. ;
Falk, E. ;
Feldman, G. J. ;
Frohne, M. V. ;
Gallagher, H. R. ;
Gomes, R. A. ;
Goodman, M. C. ;
Gouffon, P. ;
Graf, N. ;
Gran, R. ;
Grant, N. ;
Grzelak, K. ;
Habig, A. ;
Harris, D. ;
Hartnell, J. ;
Hatcher, R. ;
Himmel, A. ;
Holin, A. ;
Huang, X. ;
Hylen, J. ;
Ilic, J. ;
Irwin, G. M. ;
Isvan, Z. ;
Jaffe, D. E. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2011, 106 (18)
[6]   New constraints on muon-neutrino to electron-neutrino transitions in MINOS [J].
Adamson, P. ;
Andreopoulos, C. ;
Auty, D. J. ;
Ayres, D. S. ;
Backhouse, C. ;
Barr, G. ;
Bernstein, R. H. ;
Betancourt, M. ;
Bhattarai, P. ;
Bishai, M. ;
Blake, A. ;
Bock, G. J. ;
Boehm, J. ;
Boehnlein, D. J. ;
Bogert, D. ;
Bower, C. ;
Budd, S. ;
Cavanaugh, S. ;
Cherdack, D. ;
Childress, S. ;
Choudhary, B. C. ;
Cobb, J. H. ;
Coelho, J. A. B. ;
Coleman, S. J. ;
Corwin, L. ;
Cronin-Hennessy, D. ;
Danko, I. Z. ;
de Jong, J. K. ;
Devenish, N. E. ;
Diwan, M. V. ;
Dorman, M. ;
Escobar, C. O. ;
Evans, J. J. ;
Falk, E. ;
Feldman, G. J. ;
Frohne, M. V. ;
Gallagher, H. R. ;
Godley, A. ;
Goodman, M. C. ;
Gouffon, P. ;
Graf, N. ;
Gran, R. ;
Grashorn, E. W. ;
Grzelak, K. ;
Habig, A. ;
Harris, D. ;
Harris, P. G. ;
Hartnell, J. ;
Hatcher, R. ;
Heller, K. .
PHYSICAL REVIEW D, 2010, 82 (05)
[7]   Search for Muon-Neutrino to Electron-Neutrino Transitions in MINOS [J].
Adamson, P. ;
Andreopoulos, C. ;
Arms, K. E. ;
Armstrong, R. ;
Auty, D. J. ;
Ayres, D. S. ;
Backhouse, C. ;
Barnes, P. D., Jr. ;
Barr, G. ;
Barrett, W. L. ;
Becker, B. R. ;
Belias, A. ;
Bernstein, R. H. ;
Betancourt, M. ;
Bhattacharya, D. ;
Bishai, M. ;
Blake, A. ;
Bock, G. J. ;
Boehm, J. ;
Boehnlein, D. J. ;
Bogert, D. ;
Bower, C. ;
Cavanaugh, S. ;
Chapman, J. D. ;
Cherdack, D. ;
Childress, S. ;
Choudhary, B. C. ;
Cobb, J. H. ;
Coelho, J. A. B. ;
Coleman, S. J. ;
Cronin-Hennessy, D. ;
Culling, A. J. ;
Danko, I. Z. ;
de Jong, J. K. ;
Devenish, N. E. ;
Diwan, M. V. ;
Dorman, M. ;
Erwin, A. R. ;
Escobar, C. O. ;
Evans, J. J. ;
Falk, E. ;
Feldman, G. J. ;
Frohne, M. V. ;
Gallagher, H. R. ;
Godley, A. ;
Goodman, M. C. ;
Gouffon, P. ;
Gran, R. ;
Grashorn, E. W. ;
Grzelak, K. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2009, 103 (26)
[8]   Independent measurement of the total active 8B solar neutrino flux using an array of 3He proportional counters at the sudbury neutrino observatory [J].
Aharmim, B. ;
Ahmed, S. N. ;
Amsbaugh, J. F. ;
Anthony, A. E. ;
Banar, J. ;
Barros, N. ;
Beier, E. W. ;
Bellerive, A. ;
Beltran, B. ;
Bergevin, M. ;
Biller, S. D. ;
Boudjemline, K. ;
Boulay, M. G. ;
Bowles, T. J. ;
Browne, M. C. ;
Bullard, T. V. ;
Burritt, T. H. ;
Cai, B. ;
Chan, Y. D. ;
Chauhan, D. ;
Chen, M. ;
Cleveland, B. T. ;
Cox-Mobrand, G. A. ;
Currat, C. A. ;
Dai, X. ;
Deng, H. ;
Detwiler, J. ;
DiMarco, M. ;
Doe, P. J. ;
Doucas, G. ;
Drouin, P. -L. ;
Duba, C. A. ;
Duncan, F. A. ;
Dunford, M. ;
Earle, E. D. ;
Elliott, S. R. ;
Evans, H. C. ;
Ewan, G. T. ;
Farine, J. ;
Fergani, H. ;
Fleurot, F. ;
Ford, R. J. ;
Formaggio, J. A. ;
Fowler, M. M. ;
Gagnon, N. ;
Germani, J. V. ;
Goldschmidt, A. ;
Goon, J. T. M. ;
Graham, K. ;
Guillian, E. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2008, 101 (11)
[9]  
Akhmedov EK, 2004, J HIGH ENERGY PHYS
[10]   Inclusive production of charged pions in p+C collisions at 158 GeV/c beam momentum [J].
Alt, C. ;
Baatar, B. ;
Barna, D. ;
Barr, G. ;
Bartke, J. ;
Betev, L. ;
Bialkowska, H. ;
Blume, C. ;
Boimska, B. ;
Bracinik, J. ;
Bramm, R. ;
Buncic, P. ;
Cerny, V. ;
Christakoglou, P. ;
Chvala, O. ;
Dinkelaker, P. ;
Dolejsi, J. ;
Eckardt, V. ;
Fischer, H. G. ;
Flierl, D. ;
Fodor, Z. ;
Foka, P. ;
Friese, V. ;
Gazdzicki, M. ;
Georgopoulos, G. ;
Hoehne, C. ;
Karev, A. ;
Kniege, S. ;
Kollegger, T. ;
Kolesnikov, V. I. ;
Kornas, E. ;
Kowalski, M. ;
Kraus, I. ;
Kreps, M. ;
Litov, L. ;
Makariev, M. ;
Malakhov, A. I. ;
Mateev, M. ;
Melkumov, G. L. ;
Mitrovski, M. ;
Palla, G. ;
Panagiotou, A. D. ;
Panayotov, D. ;
Pattison, C. ;
Petridis, A. ;
Renfordt, R. ;
Rybicki, A. ;
Sandoval, A. ;
Schmitz, N. ;
Seyboth, P. .
EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C, 2007, 49 (04) :897-917