Imagen de Portada

First measurement of the yield of $^8$He isotopes produced in liquid scintillator by cosmic-ray muons at Daya Bay

Fuente: arXiv

Guardado en:

Detalles Bibliográficos
Autores principales:	Daya Bay Collaboration, An, F. P., Bai, W. D., Balantekin, A. B., Bishai, M., Blyth, S., Cao, G. F., Cao, J., Chang, J. F., Chang, Y., Chen, H. S., Chen, H. Y., Chen, S. M., Chen, Y., Chen, Y. X., Chen, Z. Y., Cheng, J., Cheng, Y. C., Cheng, Z. K., Cherwinka, J. J., Chu, M. C., Cummings, J. P., Dalager, O., Deng, F. S., Ding, X. Y., Ding, Y. Y., Diwan, M. V., Dohnal, T., Dolzhikov, D., Dove, J., Dugas, K. V., Duyang, H. Y., Dwyer, D. A., Gallo, J. P., Gonchar, M., Gong, G. H., Gong, H., Gu, W. Q., Guo, J. Y., Guo, L., Guo, X. H., Guo, Y. H., Guo, Z., Hackenburg, R. W., Han, Y., Hans, S., He, M., Heeger, K. M., Heng, Y. K., Hor, Y. K., Hsiung, Y. B., Hu, B. Z., Hu, J. R., Hu, T., Hu, Z. J., Huang, H. X., Huang, J. H., Huang, X. T., Huang, Y. B., Huber, P., Jaffe, D. E., Jen, K. L., Ji, X. L., Ji, X. P., Johnson, R. A., Jones, D., Kang, L., Kettell, S. H., Kohn, S., Kramer, M., Langford, T. J., Lee, J., Lee, J. H. C., Lei, R. T., Leitner, R., Leung, J. K. C., Li, F., Li, H. L., Li, J. J., Li, Q. J., Li, R. H., Li, S., Li, S. C., Li, W. D., Li, X. N., Li, X. Q., Li, Y. F., Li, Z. B., Liang, H., Lin, C. J., Lin, G. L., Lin, S., Ling, J. J., Link, J. M., Littenberg, L., Littlejohn, B. R., Liu, J. C., Liu, J. L., Liu, J. X., Lu, C., Lu, H. Q., Luk, K. B., Ma, B. Z., Ma, X. B., Ma, X. Y., Ma, Y. Q., Mandujano, R. C., Marshall, C., McDonald, K. T., McKeown, R. D., Meng, Y., Napolitano, J., Naumov, D., Naumova, E., Nguyen, T. M. T., Ochoa-Ricoux, J. P., Olshevskiy, A., Park, J., Patton, S., Peng, J. C., Pun, C. S. J., Qi, F. Z., Qi, M., Qian, X., Raper, N., Ren, J., Reveco, C. Morales, Rosero, R., Roskovec, B., Ruan, X. C., Russell, B., Steiner, H., Sun, J. L., Tmej, T., Tse, W. -H., Tull, C. E., Tung, Y. C., Viren, B., Vorobel, V., Wang, C. H., Wang, J., Wang, M., Wang, N. Y., Wang, R. G., Wang, W., Wang, X., Wang, Y. F., Wang, Z., Wang, Z. M., Wei, H. Y., Wei, L. H., Wei, W., Wen, L. J., Whisnant, K., White, C. G., Wong, H. L. H., Worcester, E., Wu, D. R., Wu, Q., Wu, W. J., Xia, D. M., Xie, Z. Q., Xing, Z. Z., Xu, H. K., Xu, J. L., Xu, T., Xue, T., Yang, C. G., Yang, L., Yang, Y. Z., Yao, H. F., Ye, M., Yeh, M., Young, B. L., Yu, H. Z., Yu, Z. Y., Yue, B. B., Zavadskyi, V., Zeng, S., Zeng, Y., Zhan, L., Zhang, C., Zhang, F. Y., Zhang, H. H., Zhang, J. L., Zhang, J. W., Zhang, Q. M., Zhang, S. Q., Zhang, X. T., Zhang, Y. M., Zhang, Y. X., Zhang, Y. Y., Zhang, Z. J., Zhang, Z. P., Zhang, Z. Y., Zhao, J., Zhao, R. Z., Zhou, L., Zhuang, H. L., Zou, J. H.
Formato:	Preprint
Publicado:	2024
Materias:	Nuclear Experiment High Energy Physics - Experiment
Acceso en línea:	Acceder al recurso
Etiquetas:	Agregar Etiqueta Sin Etiquetas, Sea el primero en etiquetar este registro!

_version_	1866914671110389760
author	Daya Bay Collaboration An, F. P. Bai, W. D. Balantekin, A. B. Bishai, M. Blyth, S. Cao, G. F. Cao, J. Chang, J. F. Chang, Y. Chen, H. S. Chen, H. Y. Chen, S. M. Chen, Y. Chen, Y. X. Chen, Z. Y. Cheng, J. Cheng, Y. C. Cheng, Z. K. Cherwinka, J. J. Chu, M. C. Cummings, J. P. Dalager, O. Deng, F. S. Ding, X. Y. Ding, Y. Y. Diwan, M. V. Dohnal, T. Dolzhikov, D. Dove, J. Dugas, K. V. Duyang, H. Y. Dwyer, D. A. Gallo, J. P. Gonchar, M. Gong, G. H. Gong, H. Gu, W. Q. Guo, J. Y. Guo, L. Guo, X. H. Guo, Y. H. Guo, Z. Hackenburg, R. W. Han, Y. Hans, S. He, M. Heeger, K. M. Heng, Y. K. Hor, Y. K. Hsiung, Y. B. Hu, B. Z. Hu, J. R. Hu, T. Hu, Z. J. Huang, H. X. Huang, J. H. Huang, X. T. Huang, Y. B. Huber, P. Jaffe, D. E. Jen, K. L. Ji, X. L. Ji, X. P. Johnson, R. A. Jones, D. Kang, L. Kettell, S. H. Kohn, S. Kramer, M. Langford, T. J. Lee, J. Lee, J. H. C. Lei, R. T. Leitner, R. Leung, J. K. C. Li, F. Li, H. L. Li, J. J. Li, Q. J. Li, R. H. Li, S. Li, S. Li, S. C. Li, W. D. Li, X. N. Li, X. Q. Li, Y. F. Li, Z. B. Liang, H. Lin, C. J. Lin, G. L. Lin, S. Ling, J. J. Link, J. M. Littenberg, L. Littlejohn, B. R. Liu, J. C. Liu, J. L. Liu, J. X. Lu, C. Lu, H. Q. Luk, K. B. Ma, B. Z. Ma, X. B. Ma, X. Y. Ma, Y. Q. Mandujano, R. C. Marshall, C. McDonald, K. T. McKeown, R. D. Meng, Y. Napolitano, J. Naumov, D. Naumova, E. Nguyen, T. M. T. Ochoa-Ricoux, J. P. Olshevskiy, A. Park, J. Patton, S. Peng, J. C. Pun, C. S. J. Qi, F. Z. Qi, M. Qian, X. Raper, N. Ren, J. Reveco, C. Morales Rosero, R. Roskovec, B. Ruan, X. C. Russell, B. Steiner, H. Sun, J. L. Tmej, T. Tse, W. -H. Tull, C. E. Tung, Y. C. Viren, B. Vorobel, V. Wang, C. H. Wang, J. Wang, M. Wang, N. Y. Wang, R. G. Wang, W. Wang, X. Wang, Y. F. Wang, Z. Wang, Z. Wang, Z. M. Wei, H. Y. Wei, L. H. Wei, W. Wen, L. J. Whisnant, K. White, C. G. Wong, H. L. H. Worcester, E. Wu, D. R. Wu, Q. Wu, W. J. Xia, D. M. Xie, Z. Q. Xing, Z. Z. Xu, H. K. Xu, J. L. Xu, T. Xue, T. Yang, C. G. Yang, L. Yang, Y. Z. Yao, H. F. Ye, M. Yeh, M. Young, B. L. Yu, H. Z. Yu, Z. Y. Yue, B. B. Zavadskyi, V. Zeng, S. Zeng, Y. Zhan, L. Zhang, C. Zhang, F. Y. Zhang, H. H. Zhang, J. L. Zhang, J. W. Zhang, Q. M. Zhang, S. Q. Zhang, X. T. Zhang, Y. M. Zhang, Y. X. Zhang, Y. Y. Zhang, Z. J. Zhang, Z. P. Zhang, Z. Y. Zhao, J. Zhao, R. Z. Zhou, L. Zhuang, H. L. Zou, J. H.
author_facet	Daya Bay Collaboration An, F. P. Bai, W. D. Balantekin, A. B. Bishai, M. Blyth, S. Cao, G. F. Cao, J. Chang, J. F. Chang, Y. Chen, H. S. Chen, H. Y. Chen, S. M. Chen, Y. Chen, Y. X. Chen, Z. Y. Cheng, J. Cheng, Y. C. Cheng, Z. K. Cherwinka, J. J. Chu, M. C. Cummings, J. P. Dalager, O. Deng, F. S. Ding, X. Y. Ding, Y. Y. Diwan, M. V. Dohnal, T. Dolzhikov, D. Dove, J. Dugas, K. V. Duyang, H. Y. Dwyer, D. A. Gallo, J. P. Gonchar, M. Gong, G. H. Gong, H. Gu, W. Q. Guo, J. Y. Guo, L. Guo, X. H. Guo, Y. H. Guo, Z. Hackenburg, R. W. Han, Y. Hans, S. He, M. Heeger, K. M. Heng, Y. K. Hor, Y. K. Hsiung, Y. B. Hu, B. Z. Hu, J. R. Hu, T. Hu, Z. J. Huang, H. X. Huang, J. H. Huang, X. T. Huang, Y. B. Huber, P. Jaffe, D. E. Jen, K. L. Ji, X. L. Ji, X. P. Johnson, R. A. Jones, D. Kang, L. Kettell, S. H. Kohn, S. Kramer, M. Langford, T. J. Lee, J. Lee, J. H. C. Lei, R. T. Leitner, R. Leung, J. K. C. Li, F. Li, H. L. Li, J. J. Li, Q. J. Li, R. H. Li, S. Li, S. Li, S. C. Li, W. D. Li, X. N. Li, X. Q. Li, Y. F. Li, Z. B. Liang, H. Lin, C. J. Lin, G. L. Lin, S. Ling, J. J. Link, J. M. Littenberg, L. Littlejohn, B. R. Liu, J. C. Liu, J. L. Liu, J. X. Lu, C. Lu, H. Q. Luk, K. B. Ma, B. Z. Ma, X. B. Ma, X. Y. Ma, Y. Q. Mandujano, R. C. Marshall, C. McDonald, K. T. McKeown, R. D. Meng, Y. Napolitano, J. Naumov, D. Naumova, E. Nguyen, T. M. T. Ochoa-Ricoux, J. P. Olshevskiy, A. Park, J. Patton, S. Peng, J. C. Pun, C. S. J. Qi, F. Z. Qi, M. Qian, X. Raper, N. Ren, J. Reveco, C. Morales Rosero, R. Roskovec, B. Ruan, X. C. Russell, B. Steiner, H. Sun, J. L. Tmej, T. Tse, W. -H. Tull, C. E. Tung, Y. C. Viren, B. Vorobel, V. Wang, C. H. Wang, J. Wang, M. Wang, N. Y. Wang, R. G. Wang, W. Wang, X. Wang, Y. F. Wang, Z. Wang, Z. Wang, Z. M. Wei, H. Y. Wei, L. H. Wei, W. Wen, L. J. Whisnant, K. White, C. G. Wong, H. L. H. Worcester, E. Wu, D. R. Wu, Q. Wu, W. J. Xia, D. M. Xie, Z. Q. Xing, Z. Z. Xu, H. K. Xu, J. L. Xu, T. Xue, T. Yang, C. G. Yang, L. Yang, Y. Z. Yao, H. F. Ye, M. Yeh, M. Young, B. L. Yu, H. Z. Yu, Z. Y. Yue, B. B. Zavadskyi, V. Zeng, S. Zeng, Y. Zhan, L. Zhang, C. Zhang, F. Y. Zhang, H. H. Zhang, J. L. Zhang, J. W. Zhang, Q. M. Zhang, S. Q. Zhang, X. T. Zhang, Y. M. Zhang, Y. X. Zhang, Y. Y. Zhang, Z. J. Zhang, Z. P. Zhang, Z. Y. Zhao, J. Zhao, R. Z. Zhou, L. Zhuang, H. L. Zou, J. H.
contents	Daya Bay presents the first measurement of cosmogenic $^8$He isotope production in liquid scintillator, using an innovative method for identifying cascade decays of $^8$He and its child isotope, $^8$Li. We also measure the production yield of $^9$Li isotopes using well-established methodology. The results, in units of 10$^{-8}μ^{-1}$g$^{-1}$cm$^{2}$, are 0.307$\pm$0.042, 0.341$\pm$0.040, and 0.546$\pm$0.076 for $^8$He, and 6.73$\pm$0.73, 6.75$\pm$0.70, and 13.74$\pm$0.82 for $^9$Li at average muon energies of 63.9~GeV, 64.7~GeV, and 143.0~GeV, respectively. The measured production rate of $^8$He isotopes is more than an order of magnitude lower than any other measurement of cosmogenic isotope production. It replaces the results of previous attempts to determine the ratio of $^8$He to $^9$Li production that yielded a wide range of limits from 0 to 30\%. The results provide future liquid-scintillator-based experiments with improved ability to predict cosmogenic backgrounds.
format	Preprint
id	arxiv_https___arxiv_org_abs_2402_05383
institution	arXiv
publishDate	2024
record_format	arxiv
spellingShingle	First measurement of the yield of $^8$He isotopes produced in liquid scintillator by cosmic-ray muons at Daya Bay Daya Bay Collaboration An, F. P. Bai, W. D. Balantekin, A. B. Bishai, M. Blyth, S. Cao, G. F. Cao, J. Chang, J. F. Chang, Y. Chen, H. S. Chen, H. Y. Chen, S. M. Chen, Y. Chen, Y. X. Chen, Z. Y. Cheng, J. Cheng, Y. C. Cheng, Z. K. Cherwinka, J. J. Chu, M. C. Cummings, J. P. Dalager, O. Deng, F. S. Ding, X. Y. Ding, Y. Y. Diwan, M. V. Dohnal, T. Dolzhikov, D. Dove, J. Dugas, K. V. Duyang, H. Y. Dwyer, D. A. Gallo, J. P. Gonchar, M. Gong, G. H. Gong, H. Gu, W. Q. Guo, J. Y. Guo, L. Guo, X. H. Guo, Y. H. Guo, Z. Hackenburg, R. W. Han, Y. Hans, S. He, M. Heeger, K. M. Heng, Y. K. Hor, Y. K. Hsiung, Y. B. Hu, B. Z. Hu, J. R. Hu, T. Hu, Z. J. Huang, H. X. Huang, J. H. Huang, X. T. Huang, Y. B. Huber, P. Jaffe, D. E. Jen, K. L. Ji, X. L. Ji, X. P. Johnson, R. A. Jones, D. Kang, L. Kettell, S. H. Kohn, S. Kramer, M. Langford, T. J. Lee, J. Lee, J. H. C. Lei, R. T. Leitner, R. Leung, J. K. C. Li, F. Li, H. L. Li, J. J. Li, Q. J. Li, R. H. Li, S. Li, S. Li, S. C. Li, W. D. Li, X. N. Li, X. Q. Li, Y. F. Li, Z. B. Liang, H. Lin, C. J. Lin, G. L. Lin, S. Ling, J. J. Link, J. M. Littenberg, L. Littlejohn, B. R. Liu, J. C. Liu, J. L. Liu, J. X. Lu, C. Lu, H. Q. Luk, K. B. Ma, B. Z. Ma, X. B. Ma, X. Y. Ma, Y. Q. Mandujano, R. C. Marshall, C. McDonald, K. T. McKeown, R. D. Meng, Y. Napolitano, J. Naumov, D. Naumova, E. Nguyen, T. M. T. Ochoa-Ricoux, J. P. Olshevskiy, A. Park, J. Patton, S. Peng, J. C. Pun, C. S. J. Qi, F. Z. Qi, M. Qian, X. Raper, N. Ren, J. Reveco, C. Morales Rosero, R. Roskovec, B. Ruan, X. C. Russell, B. Steiner, H. Sun, J. L. Tmej, T. Tse, W. -H. Tull, C. E. Tung, Y. C. Viren, B. Vorobel, V. Wang, C. H. Wang, J. Wang, M. Wang, N. Y. Wang, R. G. Wang, W. Wang, X. Wang, Y. F. Wang, Z. Wang, Z. Wang, Z. M. Wei, H. Y. Wei, L. H. Wei, W. Wen, L. J. Whisnant, K. White, C. G. Wong, H. L. H. Worcester, E. Wu, D. R. Wu, Q. Wu, W. J. Xia, D. M. Xie, Z. Q. Xing, Z. Z. Xu, H. K. Xu, J. L. Xu, T. Xue, T. Yang, C. G. Yang, L. Yang, Y. Z. Yao, H. F. Ye, M. Yeh, M. Young, B. L. Yu, H. Z. Yu, Z. Y. Yue, B. B. Zavadskyi, V. Zeng, S. Zeng, Y. Zhan, L. Zhang, C. Zhang, F. Y. Zhang, H. H. Zhang, J. L. Zhang, J. W. Zhang, Q. M. Zhang, S. Q. Zhang, X. T. Zhang, Y. M. Zhang, Y. X. Zhang, Y. Y. Zhang, Z. J. Zhang, Z. P. Zhang, Z. Y. Zhao, J. Zhao, R. Z. Zhou, L. Zhuang, H. L. Zou, J. H. Nuclear Experiment High Energy Physics - Experiment Daya Bay presents the first measurement of cosmogenic $^8$He isotope production in liquid scintillator, using an innovative method for identifying cascade decays of $^8$He and its child isotope, $^8$Li. We also measure the production yield of $^9$Li isotopes using well-established methodology. The results, in units of 10$^{-8}μ^{-1}$g$^{-1}$cm$^{2}$, are 0.307$\pm$0.042, 0.341$\pm$0.040, and 0.546$\pm$0.076 for $^8$He, and 6.73$\pm$0.73, 6.75$\pm$0.70, and 13.74$\pm$0.82 for $^9$Li at average muon energies of 63.9~GeV, 64.7~GeV, and 143.0~GeV, respectively. The measured production rate of $^8$He isotopes is more than an order of magnitude lower than any other measurement of cosmogenic isotope production. It replaces the results of previous attempts to determine the ratio of $^8$He to $^9$Li production that yielded a wide range of limits from 0 to 30\%. The results provide future liquid-scintillator-based experiments with improved ability to predict cosmogenic backgrounds.
title	First measurement of the yield of $^8$He isotopes produced in liquid scintillator by cosmic-ray muons at Daya Bay
topic	Nuclear Experiment High Energy Physics - Experiment
url	https://arxiv.org/abs/2402.05383