Rejecting cosmic background for exclusive charged current quasi elastic neutrino interaction studies with Liquid Argon TPCs; a case study with the MicroBooNE detector

Cosmic ray (CR) interactions can be a challenging source of background for neutrino oscillation and cross-section measurements in surface detectors. We present methods for CR rejection in measurements of charged-current quasielastic-like (CCQE-like) neutrino interactions, with a muon and a proton in...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: Adams, C. (Author), Alrashed, M. (Author), An, R. (Author), Anthony, J. (Author), Asaadi, J. (Author), Ashkenazi, Adi (Author), Auger, M. (Author), Balasubramanian, S. (Author), Baller, B. (Author), Barnes, C. (Author), Barr, G. (Author), Bass, M. (Author), Bay, F. (Author), Bhat, A. (Author), Bhattacharya, K. (Author), Bishai, M. (Author), Blake, A. (Author), Bolton, T. (Author), Camilleri, L. (Author), Caratelli, D. (Author), Terrazas, I. Caro (Author), Carr, Rachel (Author), Fernandez, R. Castillo (Author), Cavanna, F. (Author), Cerati, G. (Author), Chen, Y. (Author), Church, E. (Author), Cianci, D. (Author), Cohen, E. O. (Author), Collin, G. H (Author), Conrad, Janet Marie (Author), Convery, M. (Author), Cooper-Troendle, L. (Author), Crespo-Anadón, J. I. (Author), Del Tutto, M. (Author), Devitt, D. (Author), Diaz, Alejandro (Author), Duffy, K. (Author), Dytman, S. (Author), Eberly, B. (Author), Ereditato, A. (Author), Sanchez, L. Escudero (Author), Esquivel, J. (Author), Evans, J. J (Author), Fadeeva, A. A. (Author), Fitzpatrick, R. S. (Author), Fleming, B. T. (Author), Franco, D. (Author), Furmanski, A. P. (Author), Garcia-Gamez, D. (Author), Genty, V. (Author), Goeldi, D. (Author), Gollapinni, S. (Author), Goodwin, O. (Author), Gramellini, E. (Author), Greenlee, H. (Author), Grosso, R. (Author), Guenette, R. (Author), Guzowski, P. (Author), Hackenburg, A. (Author), Hamilton, P. (Author), Hen, Or (Author), Hewes, J. (Author), Hill, C. (Author), Horton-Smith, G. A. (Author), Hourlier, A. (Author), Huang, E.-C (Author), James, C. (Author), de Vries, J. Jan (Author), Ji, X. (Author), Jiang, L. (Author), Johnson, R. A. (Author), Joshi, J. (Author), Jostlein, H. (Author), Jwa, Y.-J (Author), Karagiorgi, G. (Author), Ketchum, W. (Author), Kirby, B. (Author), Kirby, M. (Author), Kobilarcik, T. (Author), Kreslo, I. (Author), Lepetic, I. (Author), Li, Y. (Author), Lister, A. (Author), Littlejohn, B. R. (Author), Lockwitz, S. (Author), Lorca, D. (Author), Louis, W. C. (Author), Luethi, M. (Author), Lundberg, B. (Author), Luo, X. (Author), Marchionni, A. (Author), Marcocci, S. (Author), Mariani, C. (Author), Marshall, J. (Author), Martin-Albo, J. (Author), Caicedo, D. A. Martinez (Author), Mastbaum, A. (Author), Mettler, T. (Author), Meddage, V. (Author), Mistry, K. (Author), Mogan, A. (Author), Moon, Joongho (Author), Mooney, M. (Author), Moore, C. D. (Author), Mousseau, J. (Author), Murphy, M. (Author), Murrells, R. (Author), Naples, D. (Author), Nienaber, P. (Author), Nowak, J. (Author), Palamara, O. (Author), Pandey, V. (Author), Paolone, V. (Author), Papadopoulou, A. (Author), Papavassiliou, V. (Author), Pate, S. F. (Author), Pavlovic, Z. (Author), Piasetzky, E. (Author), Porzio, D. (Author), Pulliam, G. (Author), Qian, X. (Author), Raaf, J. L. (Author), Rafique, A. (Author), Ren, L. (Author), Rochester, L. (Author), Ross-Lonergan, M. (Author), von Rohr, C. Rudolf (Author), Russell, B. (Author), Scanavini, G. (Author), Schmitz, D. W. (Author), Schukraft, A. (Author), Seligman, W. (Author), Shaevitz, M. H. (Author), Sharankova, R. (Author), Sinclair, J. (Author), Smith, A. (Author), Snider, E. L. (Author), Soderberg, M. (Author), Söldner-Rembold, S. (Author), Soleti, S. R. (Author), Spentzouris, P. (Author), Spitz, J. (Author), John, J. St (Author), Strauss, T. (Author), Sutton, K. (Author), Sword-Fehlberg, S. (Author), Szelc, A. M. (Author), Tagg, N. (Author), Tang, W. (Author), Terao, K. (Author), Thomson, M. (Author), Thornton, R. T. (Author), Toups, M. (Author), Tsai, Y.-T (Author), Tufanli, S. (Author), Usher, T. (Author), Van De Pontseele, W. (Author), Van de Water, R. G. (Author), Viren, B. (Author), Weber, M. (Author), Wei, H. (Author), Wickremasinghe, D. A. (Author), Wierman, K. (Author), Williams, Z. (Author), Wolbers, S. (Author), Wongjirad, T. (Author), Woodruff, K. (Author), Yang, T. (Author), Yarbrough, G. (Author), Yates, Lauren Elizabeth (Author), Zeller, G. P. (Author), Zennamo, J. (Author), Zhang, C. (Author)
Other Authors: Massachusetts Institute of Technology. Department of Physics (Contributor), Massachusetts Institute of Technology. Laboratory for Nuclear Science (Contributor), Massachusetts Institute of Technology. Department of Nuclear Science and Engineering (Contributor), Massachusetts Institute of Technology. Institute for Soldier Nanotechnologies (Contributor), MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research (Contributor)
Format: Article
Language:English
Published: Springer Science and Business Media LLC, 2020-11-17T15:33:54Z.
Subjects:
Online Access:Get fulltext
LEADER 08493 am a22022813u 4500
001 128500
042 |a dc 
100 1 0 |a Adams, C.  |e author 
100 1 0 |a Massachusetts Institute of Technology. Department of Physics  |e contributor 
100 1 0 |a Massachusetts Institute of Technology. Laboratory for Nuclear Science  |e contributor 
100 1 0 |a Massachusetts Institute of Technology. Department of Nuclear Science and Engineering  |e contributor 
100 1 0 |a Massachusetts Institute of Technology. Institute for Soldier Nanotechnologies  |e contributor 
100 1 0 |a MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research  |e contributor 
700 1 0 |a Alrashed, M.  |e author 
700 1 0 |a An, R.  |e author 
700 1 0 |a Anthony, J.  |e author 
700 1 0 |a Asaadi, J.  |e author 
700 1 0 |a Ashkenazi, Adi  |e author 
700 1 0 |a Auger, M.  |e author 
700 1 0 |a Balasubramanian, S.  |e author 
700 1 0 |a Baller, B.  |e author 
700 1 0 |a Barnes, C.  |e author 
700 1 0 |a Barr, G.  |e author 
700 1 0 |a Bass, M.  |e author 
700 1 0 |a Bay, F.  |e author 
700 1 0 |a Bhat, A.  |e author 
700 1 0 |a Bhattacharya, K.  |e author 
700 1 0 |a Bishai, M.  |e author 
700 1 0 |a Blake, A.  |e author 
700 1 0 |a Bolton, T.  |e author 
700 1 0 |a Camilleri, L.  |e author 
700 1 0 |a Caratelli, D.  |e author 
700 1 0 |a Terrazas, I. Caro  |e author 
700 1 0 |a Carr, Rachel  |e author 
700 1 0 |a Fernandez, R. Castillo  |e author 
700 1 0 |a Cavanna, F.  |e author 
700 1 0 |a Cerati, G.  |e author 
700 1 0 |a Chen, Y.  |e author 
700 1 0 |a Church, E.  |e author 
700 1 0 |a Cianci, D.  |e author 
700 1 0 |a Cohen, E. O.  |e author 
700 1 0 |a Collin, G. H.  |e author 
700 1 0 |a Conrad, Janet Marie  |e author 
700 1 0 |a Convery, M.  |e author 
700 1 0 |a Cooper-Troendle, L.  |e author 
700 1 0 |a Crespo-Anadón, J. I.  |e author 
700 1 0 |a Del Tutto, M.  |e author 
700 1 0 |a Devitt, D.  |e author 
700 1 0 |a Diaz, Alejandro  |e author 
700 1 0 |a Duffy, K.  |e author 
700 1 0 |a Dytman, S.  |e author 
700 1 0 |a Eberly, B.  |e author 
700 1 0 |a Ereditato, A.  |e author 
700 1 0 |a Sanchez, L. Escudero  |e author 
700 1 0 |a Esquivel, J.  |e author 
700 1 0 |a Evans, J. J  |e author 
700 1 0 |a Fadeeva, A. A.  |e author 
700 1 0 |a Fitzpatrick, R. S.  |e author 
700 1 0 |a Fleming, B. T.  |e author 
700 1 0 |a Franco, D.  |e author 
700 1 0 |a Furmanski, A. P.  |e author 
700 1 0 |a Garcia-Gamez, D.  |e author 
700 1 0 |a Genty, V.  |e author 
700 1 0 |a Goeldi, D.  |e author 
700 1 0 |a Gollapinni, S.  |e author 
700 1 0 |a Goodwin, O.  |e author 
700 1 0 |a Gramellini, E.  |e author 
700 1 0 |a Greenlee, H.  |e author 
700 1 0 |a Grosso, R.  |e author 
700 1 0 |a Guenette, R.  |e author 
700 1 0 |a Guzowski, P.  |e author 
700 1 0 |a Hackenburg, A.  |e author 
700 1 0 |a Hamilton, P.  |e author 
700 1 0 |a Hen, Or  |e author 
700 1 0 |a Hewes, J.  |e author 
700 1 0 |a Hill, C.  |e author 
700 1 0 |a Horton-Smith, G. A.  |e author 
700 1 0 |a Hourlier, A.  |e author 
700 1 0 |a Huang, E.-C.  |e author 
700 1 0 |a James, C.  |e author 
700 1 0 |a de Vries, J. Jan  |e author 
700 1 0 |a Ji, X.  |e author 
700 1 0 |a Jiang, L.  |e author 
700 1 0 |a Johnson, R. A.  |e author 
700 1 0 |a Joshi, J.  |e author 
700 1 0 |a Jostlein, H.  |e author 
700 1 0 |a Jwa, Y.-J.  |e author 
700 1 0 |a Karagiorgi, G.  |e author 
700 1 0 |a Ketchum, W.  |e author 
700 1 0 |a Kirby, B.  |e author 
700 1 0 |a Kirby, M.  |e author 
700 1 0 |a Kobilarcik, T.  |e author 
700 1 0 |a Kreslo, I.  |e author 
700 1 0 |a Lepetic, I.  |e author 
700 1 0 |a Li, Y.  |e author 
700 1 0 |a Lister, A.  |e author 
700 1 0 |a Littlejohn, B. R.  |e author 
700 1 0 |a Lockwitz, S.  |e author 
700 1 0 |a Lorca, D.  |e author 
700 1 0 |a Louis, W. C.  |e author 
700 1 0 |a Luethi, M.  |e author 
700 1 0 |a Lundberg, B.  |e author 
700 1 0 |a Luo, X.  |e author 
700 1 0 |a Marchionni, A.  |e author 
700 1 0 |a Marcocci, S.  |e author 
700 1 0 |a Mariani, C.  |e author 
700 1 0 |a Marshall, J.  |e author 
700 1 0 |a Martin-Albo, J.  |e author 
700 1 0 |a Caicedo, D. A. Martinez  |e author 
700 1 0 |a Mastbaum, A.  |e author 
700 1 0 |a Mettler, T.  |e author 
700 1 0 |a Meddage, V.  |e author 
700 1 0 |a Mistry, K.  |e author 
700 1 0 |a Mogan, A.  |e author 
700 1 0 |a Moon, Joongho  |e author 
700 1 0 |a Mooney, M.  |e author 
700 1 0 |a Moore, C. D.  |e author 
700 1 0 |a Mousseau, J.  |e author 
700 1 0 |a Murphy, M.  |e author 
700 1 0 |a Murrells, R.  |e author 
700 1 0 |a Naples, D.  |e author 
700 1 0 |a Nienaber, P.  |e author 
700 1 0 |a Nowak, J.  |e author 
700 1 0 |a Palamara, O.  |e author 
700 1 0 |a Pandey, V.  |e author 
700 1 0 |a Paolone, V.  |e author 
700 1 0 |a Papadopoulou, A.  |e author 
700 1 0 |a Papavassiliou, V.  |e author 
700 1 0 |a Pate, S. F.  |e author 
700 1 0 |a Pavlovic, Z.  |e author 
700 1 0 |a Piasetzky, E.  |e author 
700 1 0 |a Porzio, D.  |e author 
700 1 0 |a Pulliam, G.  |e author 
700 1 0 |a Qian, X.  |e author 
700 1 0 |a Raaf, J. L.  |e author 
700 1 0 |a Rafique, A.  |e author 
700 1 0 |a Ren, L.  |e author 
700 1 0 |a Rochester, L.  |e author 
700 1 0 |a Ross-Lonergan, M.  |e author 
700 1 0 |a von Rohr, C. Rudolf  |e author 
700 1 0 |a Russell, B.  |e author 
700 1 0 |a Scanavini, G.  |e author 
700 1 0 |a Schmitz, D. W.  |e author 
700 1 0 |a Schukraft, A.  |e author 
700 1 0 |a Seligman, W.  |e author 
700 1 0 |a Shaevitz, M. H.  |e author 
700 1 0 |a Sharankova, R.  |e author 
700 1 0 |a Sinclair, J.  |e author 
700 1 0 |a Smith, A.  |e author 
700 1 0 |a Snider, E. L.  |e author 
700 1 0 |a Soderberg, M.  |e author 
700 1 0 |a Söldner-Rembold, S.  |e author 
700 1 0 |a Soleti, S. R.  |e author 
700 1 0 |a Spentzouris, P.  |e author 
700 1 0 |a Spitz, J.  |e author 
700 1 0 |a John, J. St.  |e author 
700 1 0 |a Strauss, T.  |e author 
700 1 0 |a Sutton, K.  |e author 
700 1 0 |a Sword-Fehlberg, S.  |e author 
700 1 0 |a Szelc, A. M.  |e author 
700 1 0 |a Tagg, N.  |e author 
700 1 0 |a Tang, W.  |e author 
700 1 0 |a Terao, K.  |e author 
700 1 0 |a Thomson, M.  |e author 
700 1 0 |a Thornton, R. T.  |e author 
700 1 0 |a Toups, M.  |e author 
700 1 0 |a Tsai, Y.-T.  |e author 
700 1 0 |a Tufanli, S.  |e author 
700 1 0 |a Usher, T.  |e author 
700 1 0 |a Van De Pontseele, W.  |e author 
700 1 0 |a Van de Water, R. G.  |e author 
700 1 0 |a Viren, B.  |e author 
700 1 0 |a Weber, M.  |e author 
700 1 0 |a Wei, H.  |e author 
700 1 0 |a Wickremasinghe, D. A.  |e author 
700 1 0 |a Wierman, K.  |e author 
700 1 0 |a Williams, Z.  |e author 
700 1 0 |a Wolbers, S.  |e author 
700 1 0 |a Wongjirad, T.  |e author 
700 1 0 |a Woodruff, K.  |e author 
700 1 0 |a Yang, T.  |e author 
700 1 0 |a Yarbrough, G.  |e author 
700 1 0 |a Yates, Lauren Elizabeth  |e author 
700 1 0 |a Zeller, G. P.  |e author 
700 1 0 |a Zennamo, J.  |e author 
700 1 0 |a Zhang, C.  |e author 
245 0 0 |a Rejecting cosmic background for exclusive charged current quasi elastic neutrino interaction studies with Liquid Argon TPCs; a case study with the MicroBooNE detector 
260 |b Springer Science and Business Media LLC,   |c 2020-11-17T15:33:54Z. 
856 |z Get fulltext  |u https://hdl.handle.net/1721.1/128500 
520 |a Cosmic ray (CR) interactions can be a challenging source of background for neutrino oscillation and cross-section measurements in surface detectors. We present methods for CR rejection in measurements of charged-current quasielastic-like (CCQE-like) neutrino interactions, with a muon and a proton in the final state, measured using liquid argon time projection chambers (LArTPCs). Using a sample of cosmic data collected with the MicroBooNE detector, mixed with simulated neutrino scattering events, a set of event selection criteria is developed that produces an event sample with minimal contribution from CR background. Depending on the selection criteria used a purity between 50 and 80% can be achieved with a signal selection efficiency between 50 and 25%, with higher purity coming at the expense of lower efficiency. While using a specific dataset and selection criteria values optimized for the MicroBooNE detector, the concepts presented here are generic and can be adapted for various studies of exclusive νμ CCQE interactions in LArTPCs. 
546 |a en 
655 7 |a Article 
773 |t European Physical Journal C