Journal Article

GSI-2021-01284

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png JUNO sensitivity to low energy atmospheric neutrino spectra

Abusleme, A. ; Adam, T. ; Ahmad, S. ; Ahmed, R. ; Aiello, S. ; Akram, M. ; An, F. ; An, G. ; An, Q. ; Andronico, G. ; Anfimov, N. ; Antonelli, V. ; Antoshkina, T. ; Asavapibhop, B. ; de André, J. P. A. M. ; Auguste, D. ; Babic, A. ; Baldini, W. ; Barresi, A. ; Baussan, E. ; Bellato, M. ; Bergnoli, A. ; Bernieri, E. ; Birkenfeld, T. ; Blin, S. ; Blum, D. ; Blyth, S. ; Bolshakova, A. ; Bongrand, M. ; Bordereau, C. ; Breton, D. ; Brigatti, A. ; Brugnera, R. ; Bruno, R. ; Budano, A. ; Buscemi, M. ; Busto, J. ; Butorov, I. ; Cabrera, A. ; Cai, H. ; Cai, X. ; Cai, Y. ; Cai, Z. ; Cammi, A. ; Campeny, A. ; Cao, C. ; Cao, G. ; Cao, J. ; Caruso, R. ; Cerna, C. ; Chang, J. ; Chang, Y. ; Chen, P. ; Chen, P.-A. ; Chen, S. ; Chen, X. ; Chen, Y.-W. ; Chen, Y. ; Chen, Y. ; Chen, Z. ; Cheng, J. ; Cheng, Y. ; Chetverikov, A. ; Chiesa, D. ; Chimenti, P. ; Chukanov, A. ; Claverie, G. ; Clementi, C. ; Clerbaux, B. ; Lorenzo, S. C. D. ; Corti, D. ; Costa, S. ; Corso, F. D. ; Dalager, O. ; De La Taille, C. ; Deng, J. ; Deng, Z. ; Deng, Z. ; Depnering, W. ; Diaz, M. ; Ding, X. ; Ding, Y. ; Dirgantara, B. ; Dmitrievsky, S. ; Dohnal, T. ; Dolzhikov, D. ; Donchenko, G. ; Dong, J. ; Doroshkevich, E. ; Dracos, M. ; Druillole, F. ; Du, S. ; Dusini, S. ; Dvorak, M. ; Enqvist, T. ; Enzmann, H. ; Fabbri, A. ; Fajt, L. ; Fan, D. ; Fan, L. ; Fang, C. ; Fang, J. ; Fang, W. ; Fargetta, M. ; Fedoseev, D. ; Fekete, V. ; Feng, L.-C. ; Feng, Q. ; Ford, R. ; Formozov, A. ; Fournier, A. ; Gan, H. ; Gao, F. ; Garfagnini, A. ; Genster, C. ; Giammarchi, M. ; Giaz, A. ; Giudice, N. ; Gonchar, M. ; Gong, G. ; Gong, H. ; Gorchakov, O. ; Gornushkin, Y. ; Göttel, A. ; Grassi, M. ; Grewing, C. ; Gromov, V. ; Gu, M. ; Gu, X. ; Gu, Y. ; Guan, M. ; Guardone, N. ; Gul, M. ; Guo, C. ; Guo, J. ; Guo, W. ; Guo, X. ; Guo, Y. ; Hackspacher, P. ; Hagner, C. ; Han, R. ; Han, Y. ; Hassan, M. S. ; He, M. ; He, W. ; Heinz, T. ; Hellmuth, P. ; Heng, Y. ; Herrera, R. ; Hong, D. ; Hor, Y. ; Hou, S. ; Hsiung, Y. ; Hu, B.-Z. ; Hu, H. ; Hu, J. ; Hu, J. ; Hu, S. ; Hu, T. ; Hu, Z. ; Huang, C. ; Huang, G. ; Huang, H. ; Huang, Q. ; Huang, W. ; Huang, X. ; Huang, X. ; Huang, Y. ; Hui, J. ; Huo, L. ; Huo, W. ; Huss, C. ; Hussain, S. ; Insolia, A. ; Ioannisian, A. ; Isocrate, R. ; Jelmini, B. ; Jen, K.-L. ; Jeria, I. ; Ji, X. ; Ji, X. ; Jia, H. ; Jia, J. ; Jian, S. ; Jiang, D. ; Jiang, X. ; Jin, R. ; Jing, X. ; Jollet, C. ; Jungthawan, S. ; Kalousis, L. ; Kampmann, P.GSI* ; Kang, L. ; Karagounis, M. ; Kazarian, N. ; Khan, W. ; Khosonthongkee, K. ; Korablev, D. ; Kouzakov, K. ; Krasnoperov, A. ; Krumshteyn, Z. ; Kruth, A. ; Kutovskiy, N. ; Kuusiniemi, P. ; Lachenmaier, T. ; Landini, C. ; Leblanc, S. ; Lebrin, V. ; Lefevre, F. ; Lei, R. ; Leitner, R. ; Leung, J. ; Li, D. ; Li, F. ; Li, F. ; Li, H. ; Li, H. ; Li, J. ; Li, M. ; Li, M. ; Li, N. ; Li, N. ; Li, Q. ; Li, R. ; Li, S. ; Li, T. ; Li, W. ; Li, W. ; Li, X. ; Li, X. ; Li, X. ; Li, Y. ; Li, Y. ; Li, Z. ; Li, Z. ; Li, Z. ; Liang, H. ; Liang, H. ; Liang, J. ; Liebau, D. ; Limphirat, A. ; Limpijumnong, S. ; Lin, G.-L. ; Lin, S. ; Lin, T. ; Ling, J. ; Lippi, I. ; Liu, F. ; Liu, H. ; Liu, H. ; Liu, H. ; Liu, H. ; Liu, H. ; Liu, J. ; Liu, J. ; Liu, M. ; Liu, Q. ; Liu, Q. ; Liu, R. ; Liu, S. ; Liu, S. ; Liu, S. ; Liu, X. ; Liu, X. ; Liu, Y. ; Liu, Y. ; Lokhov, A. ; Lombardi, P. ; Lombardo, C. ; Loo, K. ; Lu, C. ; Lu, H. ; Lu, J. ; Lu, J. ; Lu, S. ; Lu, X. ; Lubsandorzhiev, B. ; Lubsandorzhiev, S. ; Ludhova, L. ; Luo, F. ; Luo, G. ; Luo, P. ; Luo, S. ; Luo, W. ; Lyashuk, V. ; Ma, B. ; Ma, Q. ; Ma, S. ; Ma, X. ; Ma, X. ; Maalmi, J. ; Malyshkin, Y. ; Mantovani, F. ; Manzali, F. ; Mao, X. ; Mao, Y. ; Mari, S. M. ; Marini, F. ; Marium, S. ; Martellini, C. ; Martin-Chassard, G. ; Martini, A. ; Mayilyan, D. ; Mednieks, I. ; Meng, Y. ; Meregaglia, A. ; Meroni, E. ; Meyhöfer, D. ; Mezzetto, M. ; Miller, J. ; Miramonti, L. ; Monforte, S. ; Montini, P. ; Montuschi, M. ; Müller, A. ; Muralidharan, P. ; Nastasi, M. ; Naumov, D. V. ; Naumova, E. ; Navas-Nicolas, D. ; Nemchenok, I. ; Thi, M. T. N. ; Ning, F. ; Ning, Z. ; Nunokawa, H. ; Oberauer, L. ; Ochoa-Ricoux, J. P. ; Olshevskiy, A. ; Orestano, D. ; Ortica, F. ; Othegraven, R. ; Pan, H.-R. ; Paoloni, A. ; Parkalian, N. ; Parmeggiano, S. ; Pei, Y. ; Pelliccia, N. ; Peng, A. ; Peng, H. ; Perrot, F. ; Petitjean, P.-A. ; Petrucci, F. ; Pilarczyk, O. ; Rico, L. F. P. ; Popov, A. ; Poussot, P. ; Pratumwan, W. ; Previtali, E. ; Qi, F. ; Qi, M. ; Qian, S. ; Qian, X. ; Qian, Z. ; Qiao, H. ; Qin, Z. ; Qiu, S. ; Rajput, M. U. ; Ranucci, G. ; Raper, N. ; Re, A. ; Rebber, H. ; Rebii, A. ; Ren, B. ; Ren, J. ; Rezinko, T. ; Ricci, B. ; Robens, M. ; Roche, M. ; Rodphai, N. ; Romani, A. ; Roskovec, B. ; Roth, C. ; Ruan, X. ; Ruan, X. ; Rujirawat, S. ; Rybnikov, A. ; Sadovsky, A. ; Saggese, P. ; Salamanna, G. ; Sanfilippo, S. ; Sangka, A. ; Sanguansak, N. ; Sawangwit, U. ; Sawatzki, J. ; Sawy, F. ; Schever, M. ; Schuler, J. ; Schwab, C. ; Schweizer, K. ; Selyunin, A. ; Serafini, A. ; Settanta, G. ; Settimo, M. ; Shao, Z. ; Sharov, V. ; Shaydurova, A. ; Shi, J. ; Shi, Y. ; Shutov, V. ; Sidorenkov, A. ; Šimkovic, F. ; Sirignano, C. ; Siripak, J. ; Sisti, M. ; Slupecki, M. ; Smirnov, M. ; Smirnov, O. ; Sogo-Bezerra, T. ; Sokolov, S. ; Songwadhana, J. ; Soonthornthum, B. ; Sotnikov, A. ; Šrámek, O. ; Sreethawong, W. ; Stahl, A. ; Stanco, L. ; Stankevich, K. ; Štefánik, D. ; Steiger, H. ; Steinmann, J. ; Sterr, T. ; Stock, M. R. ; Strati, V. ; Studenikin, A. ; Sun, G. ; Sun, S. ; Sun, X. ; Sun, Y. ; Sun, Y. ; Suwonjandee, N. ; Szelezniak, M. ; Tang, J. ; Tang, Q. ; Tang, Q. ; Tang, X. ; Tietzsch, A. ; Tkachev, I. ; Tmej, T. ; Treskov, K. ; Triossi, A. ; Troni, G. ; Trzaska, W. ; Tuve, C. ; Ushakov, N. ; Boom, J. v. d. ; Waasen, S. v. ; Vanroyen, G. ; Vassilopoulos, N. ; Vedin, V. ; Verde, G. ; Vialkov, M. ; Viaud, B. ; Vollbrecht, M. C. ; Volpe, C. ; Vorobel, V. ; Voronin, D. ; Votano, L. ; Walker, P. ; Wang, C. ; Wang, C.-H. ; Wang, E. ; Wang, G. ; Wang, J. ; Wang, J. ; Wang, K. ; Wang, L. ; Wang, M. ; Wang, M. ; Wang, M. ; Wang, R. ; Wang, S. ; Wang, W. ; Wang, W. ; Wang, W. ; Wang, X. ; Wang, X. ; Wang, Y. ; Wang, Y. ; Wang, Y. ; Wang, Y. ; Wang, Y. ; Wang, Y. ; Wang, Y. ; Wang, Z. ; Wang, Z. ; Wang, Z. ; Wang, Z. ; Waqas, M. ; Watcharangkool, A. ; Wei, L. ; Wei, W. ; Wei, W. ; Wei, Y. ; Wen, L. (Corresponding author) ; Wiebusch, C. ; Wong, S. C. ; Wonsak, B. ; Wu, D. ; Wu, F. ; Wu, Q. ; Wu, W. ; Wu, Z. ; Wurm, M. ; Wurtz, J. ; Wysotzki, C. ; Xi, Y. ; Xia, D. ; Xie, Y. ; Xie, Z. ; Xing, Z. ; Xu, B. ; Xu, C. ; Xu, D. ; Xu, F. ; Xu, H. ; Xu, J. ; Xu, J. ; Xu, M. ; Xu, Y. ; Xu, Y. ; Yan, B. ; Yan, T. ; Yan, W. ; Yan, X. ; Yan, Y. ; Yang, A. ; Yang, C. ; Yang, H. ; Yang, J. ; Yang, L. ; Yang, X. ; Yang, Y. ; Yang, Y. ; Yao, H. ; Yasin, Z. ; Ye, J. ; Ye, M. ; Ye, Z. ; Yegin, U. ; Yermia, F. ; Yi, P. ; Yin, N. ; Yin, X. ; You, Z. ; Yu, B. ; Yu, C. ; Yu, C. ; Yu, H. ; Yu, M. ; Yu, X. ; Yu, Z. ; Yu, Z. ; Yuan, C. ; Yuan, Y. ; Yuan, Z. ; Yuan, Z. ; Yue, B. ; Zafar, N. ; Zambanini, A. ; Zavadskyi, V. ; Zeng, S. ; Zeng, T. ; Zeng, Y. ; Zhan, L. ; Zhang, A. ; Zhang, F. ; Zhang, G. ; Zhang, H. ; Zhang, H. ; Zhang, J. ; Zhang, J. ; Zhang, J. ; Zhang, J. ; Zhang, P. ; Zhang, Q. ; Zhang, S. ; Zhang, S. ; Zhang, T. ; Zhang, X. ; Zhang, X. ; Zhang, X. ; Zhang, Y. ; Zhang, Y. ; Zhang, Y. ; Zhang, Y. ; Zhang, Y. ; Zhang, Y. ; Zhang, Z. ; Zhang, Z. ; Zhao, F. ; Zhao, J. ; Zhao, R. ; Zhao, S. ; Zhao, T. ; Zheng, D. ; Zheng, H. ; Zheng, M. ; Zheng, Y. ; Zhong, W. ; Zhou, J. ; Zhou, L. ; Zhou, N. ; Zhou, S. ; Zhou, T. ; Zhou, X. ; Zhu, J. ; Zhu, K. ; Zhu, Z. ; Zhuang, B. ; Zhuang, H. ; Zong, L. ; Zou, J.

2021
Springer Heidelberg

This record in other databases:

Please use a persistent id in citations: doi:10.1140/epjc/s10052-021-09565-z  doi:10.15120/GSI-2021-01284

Report No.: 2103.09908

Abstract: Atmospheric neutrinos are one of the most relevant natural neutrino sources that can be exploited to infer properties about cosmic rays and neutrino oscillations. The Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) experiment, a 20 kton liquid scintillator detector with excellent energy resolution is currently under construction in China. JUNO will be able to detect several atmospheric neutrinos per day given the large volume. A study on the JUNO detection and reconstruction capabilities of atmospheric $\nu_e$ and $\nu_\mu$ fluxes is presented in this paper. In this study, a sample of atmospheric neutrino Monte Carlo events has been generated, starting from theoretical models, and then processed by the detector simulation. The excellent timing resolution of the 3” PMT light detection system of JUNO detector and the much higher light yield for scintillation over Cherenkov allow to measure the time structure of the scintillation light with very high precision. Since $\nu_e$ and $\nu_\mu$ interactions produce a slightly different light pattern, the different time evolution of light allows to discriminate the flavor of primary neutrinos. A probabilistic unfolding method has been used, in order to infer the primary neutrino energy spectrum from the detector experimental observables. The simulated spectrum has been reconstructed between 100 MeV and 10 GeV, showing a great potential of the detector in the atmospheric low energy region.

Note: JUNO Experiment "This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License, which permits use, sharing, adaptation, distribution and reproduction in any medium or format, as long as you give appropriate credit to the original author(s) and the source, provide a link to the Creative Commons licence, and indicate if changes were made. The images or other third party material in this article are included in the article’s Creative Commons licence, unless indicated otherwise in a credit line to the material. If material is not included in the article’s Creative Commons licence and your intended use is not permitted by statutory regulation or exceeds the permitted use, you will need to obtain permission directly from the copy-right holder. To view a copy of this licence, visit http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.Funded by SCOAP3."

---

Contributing Institute(s):

1. FAIR Forschung NRW (FFN)

Research Program(s):

1. 899 - ohne Topic (POF4-899) (POF4-899)

Experiment(s):

1. (JUNO Experiment at Jiangmen Underground Neutrino Observatory in China ( - ; other))

Appears in the scientific report 2021

---

Database coverage:
; ; ; ; ; Clarivate Analytics Master Journal List ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; DOAJ Seal ; Ebsco Academic Search ; Essential Science Indicators ; IF < 5 ; JCR ; Nationallizenz ; SCOAP3 sponsored Journal ; SCOPUS ; Science Citation Index Expanded ; Web of Science Core Collection

---