Abstract
The Tokai to Kamioka (T2K) long-baseline neutrino experiment consists of a muon neutrino beam, produced at the J-PARC accelerator, a near detector complex and a large 295-km-distant far detector. The present work utilizes the T2K event timing measurements at the near and far detectors to study neutrino time of flight as a function of derived neutrino energy. Under the assumption of a relativistic relation between energy and time of flight, constraints on the neutrino rest mass can be derived. The sub-GeV neutrino beam in conjunction with timing precision of order tens of ns provide sensitivity to neutrino mass in the few MeV/c2 range. We study the distribution of relative arrival times of muon and electron neutrino candidate events at the T2K far detector as a function of neutrino energy. The 90% C.L. upper limit on the mixture of neutrino mass eigenstates represented in the data sample is found to be mν2<5.6 MeV2/c4.
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | 012006 |
| Journal | Physical Review D |
| Volume | 93 |
| Issue number | 1 |
| DOIs | |
| Publication status | Published - 2016 Jan 27 |
| Externally published | Yes |
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- Nuclear and High Energy Physics
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Upper bound on neutrino mass based on T2K neutrino timing measurements. / Abe, K.; Adam, J.; Aihara, H. et al.
In: Physical Review D, Vol. 93, No. 1, 012006, 27.01.2016.Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
}
TY - JOUR
T1 - Upper bound on neutrino mass based on T2K neutrino timing measurements
AU - Abe, K.
AU - Adam, J.
AU - Aihara, H.
AU - Akiri, T.
AU - Andreopoulos, C.
AU - Aoki, S.
AU - Ariga, A.
AU - Assylbekov, S.
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AU - Ziembicki, M.
AU - Zimmerman, E. D.
AU - Zito, M.
AU - Zmuda, J.
N1 - Publisher Copyright: © 2016 American Physical Society.
PY - 2016/1/27
Y1 - 2016/1/27
N2 - The Tokai to Kamioka (T2K) long-baseline neutrino experiment consists of a muon neutrino beam, produced at the J-PARC accelerator, a near detector complex and a large 295-km-distant far detector. The present work utilizes the T2K event timing measurements at the near and far detectors to study neutrino time of flight as a function of derived neutrino energy. Under the assumption of a relativistic relation between energy and time of flight, constraints on the neutrino rest mass can be derived. The sub-GeV neutrino beam in conjunction with timing precision of order tens of ns provide sensitivity to neutrino mass in the few MeV/c2 range. We study the distribution of relative arrival times of muon and electron neutrino candidate events at the T2K far detector as a function of neutrino energy. The 90% C.L. upper limit on the mixture of neutrino mass eigenstates represented in the data sample is found to be mν2<5.6 MeV2/c4.
AB - The Tokai to Kamioka (T2K) long-baseline neutrino experiment consists of a muon neutrino beam, produced at the J-PARC accelerator, a near detector complex and a large 295-km-distant far detector. The present work utilizes the T2K event timing measurements at the near and far detectors to study neutrino time of flight as a function of derived neutrino energy. Under the assumption of a relativistic relation between energy and time of flight, constraints on the neutrino rest mass can be derived. The sub-GeV neutrino beam in conjunction with timing precision of order tens of ns provide sensitivity to neutrino mass in the few MeV/c2 range. We study the distribution of relative arrival times of muon and electron neutrino candidate events at the T2K far detector as a function of neutrino energy. The 90% C.L. upper limit on the mixture of neutrino mass eigenstates represented in the data sample is found to be mν2<5.6 MeV2/c4.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=84956695967&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=84956695967&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1103/PhysRevD.93.012006
DO - 10.1103/PhysRevD.93.012006
M3 - Article
AN - SCOPUS:84956695967
SN - 2470-0010
VL - 93
JO - Physical Review D
JF - Physical Review D
IS - 1
M1 - 012006
ER -