Optimised sensitivity to leptonic CP violation from spectral information: the LBNO case at 2300 km baseline
In: https://hal.in2p3.fr/in2p3-01091462 ; 2014, 2014
report
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25 pages, 20 figures ; One of the main goals of the Long Baseline Neutrino Observatory (LBNO) is to study the $L/E$ behaviour (spectral information) of the electron neutrino and antineutrino appearance probabilities, in order to determine the unknown CP-violation phase $\delta_{CP}$ and discover CP-violation in the leptonic sector. The result is based on the measurement of the appearance probabilities in a broad range of energies, covering t he 1st and 2nd oscillation maxima, at a very long baseline of 2300 km. The sensitivity of the experiment can be maximised by optimising the energy spectra of the neutrino and anti-neutrino fluxes. Such an optimisation requires exploring an extended range of parameters describing in details the geometries and properties of the primary protons, hadron target and focusing elements in the neutrino beam line. In this paper we present a numerical solution that leads to an optimised energy spectra and study its impact on the sensitivity of LBNO to discover leptonic CP violation. In the optimised flux both 1st and 2nd oscillation maxima play an important role in the CP sensitivity. The studies also show that this configuration is less sensitive to systematic errors (e.g. on the total event rates) than an experiment which mainly relies on the neutrino-antineutrino asymmetry at the 1st maximum to determine the existence of CP-violation.
| Titel: |
Optimised sensitivity to leptonic CP violation from spectral information: the LBNO case at 2300 km baseline
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| Autor/in / Beteiligte Person: | Agarwalla, S. K. ; Agostino, L. ; Aittola, M. ; Alekou, A. ; Andrieu, B. ; Antoniou, F. ; Asfandiyarov, R. ; Autiero, D. ; Bésida, O. ; Balik, A. ; Ballett, P. ; Bandac, I. ; Banerjee, D. ; Bartmann, W. ; Bay, F. ; Biskup, B. ; Blebea-Apostu, A. M. ; Blondel, A. ; Bogomilov, M. ; Bolognesi, S. ; Borriello, E. ; Brancus, I. ; Bravar, A. ; Buizza-Avanzini, M. ; Caiulo, D. ; Calin, M. ; Calviani, M. ; Campanelli, M. ; Cantini, C. ; Cata-Danil, G. ; Chakraborty, S. ; Charitonidis, N. ; Chaussard, L. ; Chesneanu, D. ; Chipesiu, F. ; Crivelli, P. ; Dawson, J. ; de Bonis, I. ; Declais, Y. ; Sanchez, P. del Amo ; Delbart, A. ; Di~luise, S. ; Duchesneau, D. ; Dumarchez, J. ; Efthymiopoulos, I. ; Eliseev, A. ; Emery, S. ; Enqvist, T. ; Enqvist, K. ; Epprecht, L. ; Erykalov, A. N. ; Esanu, T. ; Franco, D. ; Friend, M. ; Galymov, V. ; Gavrilov, G. ; Gendotti, A. ; Giganti, C. ; Gilardoni, S. ; Goddard, B. ; Gomoiu, C. M. ; Gornushkin, Y. A. ; Gorodetzky, P. ; Haesler, A. ; Hasegawa, T. ; Horikawa, S. ; Huitu, K. ; Izmaylov, A. ; Jipa, A. ; Kainulainen, K. ; Karadzhov, Y. ; Khabibullin, M. ; Khotjantsev, A. ; Kopylov, A. N. ; Korzenev, A. ; Kosyanenko, S. ; Kryn, D. ; Kudenko, Y. ; Kuusiniemi, P. ; Lazanu, I. ; Lazaridis, C. ; Levy, J. M. ; Loo, K. ; Maalampi, J. ; Margineanu, R. M. ; Marteau, J. ; Martin-Mari, C. ; Matveev, V. ; Mazzucato, E. ; Mefodiev, A. ; Mineev, O. ; Mirizzi, A. ; Mitrica, B. ; Murphy, S. ; Nakadaira, T. ; Narita, S. ; Nesterenko, D. A. ; Nguyen, K. ; Nikolics, K. ; Noah, E. ; Novikov, Yu. ; Oprima, A. ; Osborne, J. ; Ovsyannikova, T. ; Papaphilippou, Y. ; Pascoli, S. ; Patzak, T. ; Pectu, M. ; Pennacchio, E. ; Periale, L. ; Pessard, H. ; Popov, B. ; Ravonel, M. ; Rayner, M. ; Resnati, F. ; Ristea, O. ; Robert, A. ; Rubbia, A. ; Rummukainen, K. ; Saftoiu, A. ; Sakashita, K. ; Sanchez-Galan, F. ; Sarkamo, J. ; Saviano, N. ; Scantamburlo, E. ; Sergiampietri, F. ; Sgalaberna, D. ; Shaposhnikova, E. ; Slupecki, M. ; Smargianaki, D. ; Stanca, D. ; Steerenberg, R. ; Sterian, A. R. ; Sterian, P. ; Stoica, S. ; Strabel, C. ; Suhonen, J. ; Suvorov, V. ; Toma, G. ; Tonazzo, A. ; Trzaska, W. H. ; Tsenov, R. ; Tuominen, K. ; Valram, M. ; Vankova-Kirilova, G. ; Vannucci, F. ; Vasseur, G. ; Velotti, F. ; Velten, P. ; Venturi, V. ; Viant, T. ; Vihonen, S. ; Vincke, H. ; Vorobyev, A. ; Weber, A. ; Wu, S. ; Yershov, N. ; Zambelli, L. ; Zito, M. ; AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris ; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (LPNHE) ; Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Institut de Physique Nucléaire de Lyon (IPNL) ; Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU) ; Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) ; Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP) ; Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; LAGUNA-LBNO |
| Link: | |
| Zeitschrift: | https://hal.in2p3.fr/in2p3-01091462 ; 2014, 2014 |
| Veröffentlichung: | HAL CCSD, 2014 |
| Medientyp: | report |
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