Measurement of the muon flux at SND@LHC Results from the 2023-2025 proton and heavy-ion periods

Abbaneo, D.; Ahmad, S.; Albanese, R.; Alexandrov, A.; Alicante, F.; Aloschi, F.; Androsov, K.; Anokhina, A.; Arellano, L. G.; Asawatangtrakuldee, C.; Ayala Torres, M. A.; Bangaru, N.; Battilana, C.; Bay, A.; Betancourt, C.; Bick, D.; Biswas, R.; Blanco Castro, A.; Boccia, V.; Bogomilov, M.; Bonacorsi, D.; Bonivento, W. M.; Bordalo, P.; Boyarsky, A.; Buontempo, S.; Camporesi, T.; Canale, V.; Centanni, D.; Cerutti, F.; Cervelli, A.; Chariton, V.; Chernyavskiy, M.; Chiuchiolo, A.; Choi, K. -Y.; Cindolo, F.; Climescu, M.; Dallavalle, G. M.; D'Ambrosio, N.; Davino, D.; De Asmundis, R.; de Bryas, P. T.; De Lellis, G.; de Magistris, M.; Del Guidice, G.; De Marzi, G.; De Roeck, A.; De Pasquale, S.; De Rujula, A.; Gutierrez, M. A. Diaz; Di Crescenzo, A.; Di Cristo, C.; Di Ferdinando, D.; Dinc, C.; Dionisov, I.; Dona, R.; Durhan, O.; Fasanella, D.; Fecarotta, O.; Ferrillo, M.; Fiorillo, A.; Funicello, N.; Fresa, R.; Funk, W.; Galati, G.; Genovese, K.; Giordano, V.; Golutvin, A.; Graverini, E.; Guandalini, C.; Guiducci, L.; Guler, A. M.; Guliaeva, V.; Haefeli, G. J.; Hagner, C.; Helo Herrera, J. C.; van Herwijnen, E.; Ilieva, S.; Infante Cabanas, S. A.; Infantino, A.; Iuliano, A.; Kauniskangas, A. M.; Khalikov, E.; Kim, S. H.; Kim, Y. G.; Klioutchnikov, G.; Komatsu, M.; Konovalova, N.; Kuleshov, S.; Lacker, H. M.; Landi, I.; Lantwin, O.; Manghi, F. Lasagni; Lauria, A.; Lee, K. Y.; Lee, K. S.; Lee, W. -C.; Loschiavo, V. P.; Mascellani, A.; Majstorovic, M.; Mei, F.; Miano, A.; Mikulenko, A.; Montesi, M. C.; Morozova, D.; Mozzina, L.; Navarria, F. L.; Nuntiyakul, W.; Obayashi, K.; Ogawa, S.; Okateva, N.; Ovchynnikov, M.; Paggi, G.; Perrotta, A.; Podgrudkov, D.; Polukhina, N.; Primavera, F.; Prota, A.; Quercia, A.; Ramos, S.; Reghunath, A.; Roganova, T.; Ronchetti, F.; Rossolino, N.; Rovelli, T.; Ruchayskiy, O.; Ruf, T.; Sadykov, Z.; Samoilov, M.; Scalera, V.; Schmidt-Parzefall, W.; Schneider, O.; Sekhniaidze, G.; Serban, A.; Serra, N.; Shaposhnikov, M.; Shevchenko, V.; Shchedrina, T.; Shchutska, L.; Shibuya, H.; Silano, C.; Siroli, G. P.; Sirri, G.; Smith, T. E.; Soares, G.; Sohn, J. Y.; Soto Sandoval, O. J.; Spurio, M.; Starkov, N.; Steggemann, J.; Tarek, A.; Tesarek, J.; Timiryasov, I.; Tioukov, V.; Trippl, C.; Ursov, E.; Vankova-Kirilova, G.; Vasquez, G.; Verguilov, V.; Viegas Guerreiro Leonardo, N.; Vilela, C.; Wanke, R.; Yamamoto, S.; Yang, Z.; Yazici, C.; Yoo, S. M.; Yoon, C. S.; Zaffaroni, E.; Zamora Saa, J.

doi:10.1140/epjc/s10052-026-16035-x

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Measurement of the muon flux at SND@LHC Results from the 2023-2025 proton and heavy-ion periods

Abbaneo, D.;
Ahmad, S.;
Albanese, R.;
Alexandrov, A.;
Alicante, F.;
... Lee, K. Y.;
... Yoon, C. S.;
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초록

The SND@LHC experiment investigates neutrinos in the 7.2 < eta < 8.4 forward pseudorapidity range. The detector consists of a veto system, a scintillating fiber tracker interleaved with emulsion cloud chambers, and a downstream muon system. Muons originating from collisions at ATLAS (IP1) constitute the primary background for CC neutrino interactions and determine the replacement frequency of the emulsion target. A precise characterization of this flux is therefore essential. In this work, we report the muon flux measured in the central 31x31 cm(2) fiducial area of the detector using data from 2023 through 2025. The measured fluxes for proton collisions are: (1.90 +/- 0.04)x10(-2) nb/cm(2) (2023), (3.76 +/- 0.09) x 10(-2) nb/cm(2) (2024), and (2.48 +/- 0.05) x10(-2) nb/cm(2) (2025). A 2024 reference proton run at root s = 5.36 TeV yielded (4.21 +/- 0.14) x 10(-2) nb/cm(2), providing a direct baseline for the heavy-ion energy regime. The measured fluxes for heavy-ion collisions are (3.11 +/- 0.12)x10(4) nb/cm(2), (5.53 +/- 0.22)x10(4) nb/cm(2), and (3.24 +/- 0.13)x10(4) nb/cm(2) in 2023, 2024, and 2025, respectively. Uncertainties are dominated by systematic effects, with the statistical component contributing less than or similar to 0.1% to the total uncertainty. These results are in agreement with Monte Carlo predictions.

제목: Measurement of the muon flux at SND@LHC Results from the 2023-2025 proton and heavy-ion periods

저자: Abbaneo, D.; Ahmad, S.; Albanese, R.; Alexandrov, A.; Alicante, F.; Aloschi, F.; Androsov, K.; Anokhina, A.; Arellano, L. G.; Asawatangtrakuldee, C.; Ayala Torres, M. A.; Bangaru, N.; Battilana, C.; Bay, A.; Betancourt, C.; Bick, D.; Biswas, R.; Blanco Castro, A.; Boccia, V.; Bogomilov, M.; Bonacorsi, D.; Bonivento, W. M.; Bordalo, P.; Boyarsky, A.; Buontempo, S.; Camporesi, T.; Canale, V.; Centanni, D.; Cerutti, F.; Cervelli, A.; Chariton, V.; Chernyavskiy, M.; Chiuchiolo, A.; Choi, K. -Y.; Cindolo, F.; Climescu, M.; Dallavalle, G. M.; D'Ambrosio, N.; Davino, D.; De Asmundis, R.; de Bryas, P. T.; De Lellis, G.; de Magistris, M.; Del Guidice, G.; De Marzi, G.; De Roeck, A.; De Pasquale, S.; De Rujula, A.; Gutierrez, M. A. Diaz; Di Crescenzo, A.; Di Cristo, C.; Di Ferdinando, D.; Dinc, C.; Dionisov, I.; Dona, R.; Durhan, O.; Fasanella, D.; Fecarotta, O.; Ferrillo, M.; Fiorillo, A.; Funicello, N.; Fresa, R.; Funk, W.; Galati, G.; Genovese, K.; Giordano, V.; Golutvin, A.; Graverini, E.; Guandalini, C.; Guiducci, L.; Guler, A. M.; Guliaeva, V.; Haefeli, G. J.; Hagner, C.; Helo Herrera, J. C.; van Herwijnen, E.; Ilieva, S.; Infante Cabanas, S. A.; Infantino, A.; Iuliano, A.; Kauniskangas, A. M.; Khalikov, E.; Kim, S. H.; Kim, Y. G.; Klioutchnikov, G.; Komatsu, M.; Konovalova, N.; Kuleshov, S.; Lacker, H. M.; Landi, I.; Lantwin, O.; Manghi, F. Lasagni; Lauria, A.; Lee, K. Y.; Lee, K. S.; Lee, W. -C.; Loschiavo, V. P.; Mascellani, A.; Majstorovic, M.; Mei, F.; Miano, A.; Mikulenko, A.; Montesi, M. C.; Morozova, D.; Mozzina, L.; Navarria, F. L.; Nuntiyakul, W.; Obayashi, K.; Ogawa, S.; Okateva, N.; Ovchynnikov, M.; Paggi, G.; Perrotta, A.; Podgrudkov, D.; Polukhina, N.; Primavera, F.; Prota, A.; Quercia, A.; Ramos, S.; Reghunath, A.; Roganova, T.; Ronchetti, F.; Rossolino, N.; Rovelli, T.; Ruchayskiy, O.; Ruf, T.; Sadykov, Z.; Samoilov, M.; Scalera, V.; Schmidt-Parzefall, W.; Schneider, O.; Sekhniaidze, G.; Serban, A.; Serra, N.; Shaposhnikov, M.; Shevchenko, V.; Shchedrina, T.; Shchutska, L.; Shibuya, H.; Silano, C.; Siroli, G. P.; Sirri, G.; Smith, T. E.; Soares, G.; Sohn, J. Y.; Soto Sandoval, O. J.; Spurio, M.; Starkov, N.; Steggemann, J.; Tarek, A.; Tesarek, J.; Timiryasov, I.; Tioukov, V.; Trippl, C.; Ursov, E.; Vankova-Kirilova, G.; Vasquez, G.; Verguilov, V.; Viegas Guerreiro Leonardo, N.; Vilela, C.; Wanke, R.; Yamamoto, S.; Yang, Z.; Yazici, C.; Yoo, S. M.; Yoon, C. S.; Zaffaroni, E.; Zamora Saa, J.

DOI: 10.1140/epjc/s10052-026-16035-x

발행일: 2026-08

유형: Article

저널명: European Physical Journal C

권: 86

호: 8

언어: ENG

출판사: Springer Verlag

발행국가: 미국

ISSN: E 1434-6052
P 1434-6044