Characterizing the energy resolution of the MicroBooNE LArTPC at the MeV scale using monoenergetic features of $^{208}$Tl decays
Fuente:
arXiv
Saved in:
| Main Authors: | , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , |
|---|---|
| Format: | Preprint |
| Published: |
2026
|
| Subjects: | |
| Online Access: | |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1866911730928451584 |
|---|---|
| author | MicroBooNE collaboration Abratenko, P. Aldana, D. Andrade Asaadi, J. Ashkenazi, A. Balasubramanian, S. Baller, B. Barnard, A. Barr, G. Barrow, D. Barrow, J. Basque, V. Bateman, J. Behera, B. Rodrigues, O. Benevides Berkman, S. Bhat, A. Bhattacharya, M. Bhelande, V. Binau, A. Bishai, M. Blake, A. Bogart, B. Bolton, T. Brunetti, M. B. Camilleri, L. Caratelli, D. Cavanna, F. Cerati, G. Chappell, A. Chen, Y. Conrad, J. M. Convery, M. Cooper-Troendle, L. Crespo-Anadon, J. I. Cross, R. Del Tutto, M. Dennis, S. R. Detje, P. Diurba, R. Djurcic, Z. Duffy, K. Dytman, S. Eberly, B. Englezos, P. Ereditato, A. Evans, J. J. Fang, C. Fleming, B. T. Foreman, W. Franco, D. Furmanski, A. P. Gao, F. Garcia-Gamez, D. Gardiner, S. Ge, G. Gollapinni, S. Gramellini, E. Green, P. Greenlee, H. Gu, L. Gu, W. Guenette, R. Hagaman, L. Handley, M. D. Hen, O. Hergenhan, A. Harrison, M. Hawkins, S. Hilgenberg, C. Horton-Smith, G. A. Hussain, A. Irwin, B. Ismail, M. S. James, C. Ji, X. Jo, J. H. Johnson, A. Johnson, R. A. Kalra, D. Karagiorgi, G. Ketchum, W. Kelly, A. Kirby, M. Kobilarcik, T. Kumar, K. Lane, N. Li, J. -Y. Li, Y. Lin, K. Littlejohn, B. R. Liu, L. Liu, S. Louis, W. C. Luo, X. Mahmud, T. Majeed, N. Mariani, C. Marshall, J. Caicedo, D. A. Martinez Lopez, F. Martinez Alves, M. G. Manuel Martynenko, S. Mastbaum, A. Mawby, I. McConkey, N. McConnell, B. Mellet, L. Mendez, J. Micallef, J. Mohayai, T. Mogan, A. Mooney, M. Moor, A. F. Moore, C. D. Lepin, L. Mora Morquecho, M. A. Hernandez Moudgalya, M. M. Babu, S. Mulleria Naples, D. Navrer-Agasson, A. Nayak, N. Nebot-Guinot, M. Nguyen, C. Nguyen, L. Nowak, J. Oza, N. Palamara, O. Pallat, N. Paolone, V. Papadopoulou, A. Papavassiliou, V. Parkinson, H. Pate, S. F. Patel, N. Pavlovic, Z. Piasetzky, E. Pletcher, K. Pophale, I. Qian, X. Raaf, J. L. Radeka, V. Rafique, A. Reggiani-Guzzo, M. Rondon, J. Rodriguez Rosenberg, M. Ross-Lonergan, M. Safa, I. Sauer, C. Schmitz, D. W. Schukraft, A. Seligman, W. Shaevitz, M. H. Sharankova, R. Shi, J. Silva, L. Snider, E. L. Soldner-Rembold, S. Spitz, J. Stancari, M. John, J. St. Strauss, T. Szelc, A. M. Taniuchi, N. Terao, K. Thorpe, C. Torbunov, D. Totani, D. Toups, M. Trettin, A. Tsai, Y. -T. Tyler, J. Uchida, M. A. Usher, T. Viren, B. Wang, J. Wang, L. Weber, M. Wei, H. White, A. J. Wolbers, S. Wongjirad, T. Wresilo, K. Wu, W. Yandel, E. Yang, T. Yates, L. E. Yu, H. W. Zeller, G. P. Zennamo, J. Zhang, C. Zhang, Y. |
| author_facet | MicroBooNE collaboration Abratenko, P. Aldana, D. Andrade Asaadi, J. Ashkenazi, A. Balasubramanian, S. Baller, B. Barnard, A. Barr, G. Barrow, D. Barrow, J. Basque, V. Bateman, J. Behera, B. Rodrigues, O. Benevides Berkman, S. Bhat, A. Bhattacharya, M. Bhelande, V. Binau, A. Bishai, M. Blake, A. Bogart, B. Bolton, T. Brunetti, M. B. Camilleri, L. Caratelli, D. Cavanna, F. Cerati, G. Chappell, A. Chen, Y. Conrad, J. M. Convery, M. Cooper-Troendle, L. Crespo-Anadon, J. I. Cross, R. Del Tutto, M. Dennis, S. R. Detje, P. Diurba, R. Djurcic, Z. Duffy, K. Dytman, S. Eberly, B. Englezos, P. Ereditato, A. Evans, J. J. Fang, C. Fleming, B. T. Foreman, W. Franco, D. Furmanski, A. P. Gao, F. Garcia-Gamez, D. Gardiner, S. Ge, G. Gollapinni, S. Gramellini, E. Green, P. Greenlee, H. Gu, L. Gu, W. Guenette, R. Hagaman, L. Handley, M. D. Hen, O. Hergenhan, A. Harrison, M. Hawkins, S. Hilgenberg, C. Horton-Smith, G. A. Hussain, A. Irwin, B. Ismail, M. S. James, C. Ji, X. Jo, J. H. Johnson, A. Johnson, R. A. Kalra, D. Karagiorgi, G. Ketchum, W. Kelly, A. Kirby, M. Kobilarcik, T. Kumar, K. Lane, N. Li, J. -Y. Li, Y. Lin, K. Littlejohn, B. R. Liu, L. Liu, S. Louis, W. C. Luo, X. Mahmud, T. Majeed, N. Mariani, C. Marshall, J. Caicedo, D. A. Martinez Lopez, F. Martinez Alves, M. G. Manuel Martynenko, S. Mastbaum, A. Mawby, I. McConkey, N. McConnell, B. Mellet, L. Mendez, J. Micallef, J. Mohayai, T. Mogan, A. Mooney, M. Moor, A. F. Moore, C. D. Lepin, L. Mora Morquecho, M. A. Hernandez Moudgalya, M. M. Babu, S. Mulleria Naples, D. Navrer-Agasson, A. Nayak, N. Nebot-Guinot, M. Nguyen, C. Nguyen, L. Nowak, J. Oza, N. Palamara, O. Pallat, N. Paolone, V. Papadopoulou, A. Papavassiliou, V. Parkinson, H. Pate, S. F. Patel, N. Pavlovic, Z. Piasetzky, E. Pletcher, K. Pophale, I. Qian, X. Raaf, J. L. Radeka, V. Rafique, A. Reggiani-Guzzo, M. Rondon, J. Rodriguez Rosenberg, M. Ross-Lonergan, M. Safa, I. Sauer, C. Schmitz, D. W. Schukraft, A. Seligman, W. Shaevitz, M. H. Sharankova, R. Shi, J. Silva, L. Snider, E. L. Soldner-Rembold, S. Spitz, J. Stancari, M. John, J. St. Strauss, T. Szelc, A. M. Taniuchi, N. Terao, K. Thorpe, C. Torbunov, D. Totani, D. Toups, M. Trettin, A. Tsai, Y. -T. Tyler, J. Uchida, M. A. Usher, T. Viren, B. Wang, J. Wang, L. Weber, M. Wei, H. White, A. J. Wolbers, S. Wongjirad, T. Wresilo, K. Wu, W. Yandel, E. Yang, T. Yates, L. E. Yu, H. W. Zeller, G. P. Zennamo, J. Zhang, C. Zhang, Y. |
| contents | A detailed understanding of the capabilities and fidelity of low-energy reconstruction is crucial for taking advantage of MeV-scale neutrino physics opportunities in liquid argon time projection chambers (LArTPCs). This study presents a measurement of the resolution of reconstructed energy in the MicroBooNE LArTPC at $\approx 1.5$ MeV. The characterization is performed using monoenergetic signals generated by $2.614$ MeV $γ$-rays from $^{208}$Tl decays undergoing pair production in the detector. The resolution is found to be ($7.52 \pm 0.78 \text{(stat)} \pm 0.92 \text{(syst)}$)%. This value is consistent with the MicroBooNE simulation prediction of ($9.70 \pm 0.65 \text{(stat)}$)% at the $1.6 σ$ level. This study represents the first ever measurement of LArTPC energy resolution at the MeV scale and provides a pathway for monoenergetic energy calibrations in future experiments using LArTPC detectors. |
| format | Preprint |
| id |
arxiv_https___arxiv_org_abs_2605_30709 |
| institution | arXiv |
| publishDate | 2026 |
| record_format | arxiv |
| spellingShingle | Characterizing the energy resolution of the MicroBooNE LArTPC at the MeV scale using monoenergetic features of $^{208}$Tl decays MicroBooNE collaboration Abratenko, P. Aldana, D. Andrade Asaadi, J. Ashkenazi, A. Balasubramanian, S. Baller, B. Barnard, A. Barr, G. Barrow, D. Barrow, J. Basque, V. Bateman, J. Behera, B. Rodrigues, O. Benevides Berkman, S. Bhat, A. Bhattacharya, M. Bhelande, V. Binau, A. Bishai, M. Blake, A. Bogart, B. Bolton, T. Brunetti, M. B. Camilleri, L. Caratelli, D. Cavanna, F. Cerati, G. Chappell, A. Chen, Y. Conrad, J. M. Convery, M. Cooper-Troendle, L. Crespo-Anadon, J. I. Cross, R. Del Tutto, M. Dennis, S. R. Detje, P. Diurba, R. Djurcic, Z. Duffy, K. Dytman, S. Eberly, B. Englezos, P. Ereditato, A. Evans, J. J. Fang, C. Fleming, B. T. Foreman, W. Franco, D. Furmanski, A. P. Gao, F. Garcia-Gamez, D. Gardiner, S. Ge, G. Gollapinni, S. Gramellini, E. Green, P. Greenlee, H. Gu, L. Gu, W. Guenette, R. Hagaman, L. Handley, M. D. Hen, O. Hergenhan, A. Harrison, M. Hawkins, S. Hilgenberg, C. Horton-Smith, G. A. Hussain, A. Irwin, B. Ismail, M. S. James, C. Ji, X. Jo, J. H. Johnson, A. Johnson, R. A. Kalra, D. Karagiorgi, G. Ketchum, W. Kelly, A. Kirby, M. Kobilarcik, T. Kumar, K. Lane, N. Li, J. -Y. Li, Y. Lin, K. Littlejohn, B. R. Liu, L. Liu, S. Louis, W. C. Luo, X. Mahmud, T. Majeed, N. Mariani, C. Marshall, J. Caicedo, D. A. Martinez Lopez, F. Martinez Alves, M. G. Manuel Martynenko, S. Mastbaum, A. Mawby, I. McConkey, N. McConnell, B. Mellet, L. Mendez, J. Micallef, J. Mohayai, T. Mogan, A. Mooney, M. Moor, A. F. Moore, C. D. Lepin, L. Mora Morquecho, M. A. Hernandez Moudgalya, M. M. Babu, S. Mulleria Naples, D. Navrer-Agasson, A. Nayak, N. Nebot-Guinot, M. Nguyen, C. Nguyen, L. Nowak, J. Oza, N. Palamara, O. Pallat, N. Paolone, V. Papadopoulou, A. Papavassiliou, V. Parkinson, H. Pate, S. F. Patel, N. Pavlovic, Z. Piasetzky, E. Pletcher, K. Pophale, I. Qian, X. Raaf, J. L. Radeka, V. Rafique, A. Reggiani-Guzzo, M. Rondon, J. Rodriguez Rosenberg, M. Ross-Lonergan, M. Safa, I. Sauer, C. Schmitz, D. W. Schukraft, A. Seligman, W. Shaevitz, M. H. Sharankova, R. Shi, J. Silva, L. Snider, E. L. Soldner-Rembold, S. Spitz, J. Stancari, M. John, J. St. Strauss, T. Szelc, A. M. Taniuchi, N. Terao, K. Thorpe, C. Torbunov, D. Totani, D. Toups, M. Trettin, A. Tsai, Y. -T. Tyler, J. Uchida, M. A. Usher, T. Viren, B. Wang, J. Wang, L. Weber, M. Wei, H. White, A. J. Wolbers, S. Wongjirad, T. Wresilo, K. Wu, W. Yandel, E. Yang, T. Yates, L. E. Yu, H. W. Zeller, G. P. Zennamo, J. Zhang, C. Zhang, Y. Instrumentation and Detectors High Energy Physics - Experiment A detailed understanding of the capabilities and fidelity of low-energy reconstruction is crucial for taking advantage of MeV-scale neutrino physics opportunities in liquid argon time projection chambers (LArTPCs). This study presents a measurement of the resolution of reconstructed energy in the MicroBooNE LArTPC at $\approx 1.5$ MeV. The characterization is performed using monoenergetic signals generated by $2.614$ MeV $γ$-rays from $^{208}$Tl decays undergoing pair production in the detector. The resolution is found to be ($7.52 \pm 0.78 \text{(stat)} \pm 0.92 \text{(syst)}$)%. This value is consistent with the MicroBooNE simulation prediction of ($9.70 \pm 0.65 \text{(stat)}$)% at the $1.6 σ$ level. This study represents the first ever measurement of LArTPC energy resolution at the MeV scale and provides a pathway for monoenergetic energy calibrations in future experiments using LArTPC detectors. |
| title | Characterizing the energy resolution of the MicroBooNE LArTPC at the MeV scale using monoenergetic features of $^{208}$Tl decays |
| topic | Instrumentation and Detectors High Energy Physics - Experiment |
| url | https://arxiv.org/abs/2605.30709 |