The LBNO long-baseline oscillation sensitivities with two conventional neutrino beams at different baselines - Université Pierre et Marie Curie Accéder directement au contenu
Pré-Publication, Document De Travail Année : 2014

The LBNO long-baseline oscillation sensitivities with two conventional neutrino beams at different baselines

S. K. Agarwalla , L. Agostino (1) , M. Aittola , A. Alekou , B. Andrieu (2) , F. Antoniou , R. Asfandiyarov , D. Autiero (3) , O. Bésida (4) , A. Balik (5) , P. Ballett , I. Bandac , D. Banerjee , W. Bartmann , F. Bay , B. Biskup , A. M. Blebea-Apostu , A. Blondel , M. Bogomilov , S. Bolognesi , E. Borriello , I. Brancus , A. Bravar , M. Buizza-Avanzini (1) , D. Caiulo (3) , M. Calin , M. Calviani , M. Campanelli , C. Cantini , G. Cata-Danil , S. Chakraborty , N. Charitonidis , L. Chaussard (3) , D. Chesneanu , F. Chipesiu , P. Crivelli , J. Dawson (1) , I. de Bonis (5) , Y. Declais (3) , P. del Amo Sanchez (5) , A. Delbart (4) , S. Di Luise , D. Duchesneau (5) , J. Dumarchez (2) , I. Efthymiopoulos , A. Eliseev , S. Emery (4) , T. Enqvist , K. Enqvist , L. Epprecht , A. N. Erykalov , T. Esanu , D. Franco (1) , M. Friend , V. Galymov (3) , G. Gavrilov , A. Gendotti , C. Giganti (2) , S. Gilardoni , B. Goddard , C. M. Gomoiu , Y. A. Gornushkin , P. Gorodetzky , A. Haesler , T. Hasegawa , S. Horikawa , K. Huitu , A. Izmaylov , A. Jipa , K. Kainulainen , Y. Karadzhov , M. Khabibullin , A. Khotjantsev , A. N. Kopylov , A. Korzenev , S. Kosyanenko , D. Kryn (1) , Y. Kudenko , P. Kuusiniemi , I. Lazanu , C. Lazaridis , J. -M. Levy , K. Loo , J. Maalampi , R. M. Margineanu , J. Marteau (3) , C. Martin-Mari , V. Matveev , E. Mazzucato (4) , A. Mefodiev , O. Mineev , A. Mirizzi , B. Mitrica , S. Murphy , T. Nakadaira , S. Narita , D. A. Nesterenko , K. Nguyen , K. Nikolics , E. Noah , Yu. Novikov , A. Oprima , J. Osborne , T. Ovsyannikova , Y. Papaphilippou , S. Pascoli , T. Patzak (1) , M. Pectu , E. Pennacchio (3) , L. Periale , H. Pessard (5) , B. Popov (2) , M. Ravonel , M. Rayner , F. Resnati , O. Ristea , A. Robert , A. Rubbia , K. Rummukainen , A. Saftoiu , K. Sakashita , F. Sanchez-Galan , J. Sarkamo , N. Saviano , E. Scantamburlo , F. Sergiampietri , D. Sgalaberna , E. Shaposhnikova , M. Slupecki , D. Smargianaki , D. Stanca , R. Steerenberg , A. R. Sterian , P. Sterian , S. Stoica , C. Strabel , J. Suhonen , V. Suvorov , G. Toma , A. Tonazzo (1) , W. H. Trzaska , R. Tsenov , K. Tuominen , M. Valram , G. Vankova-Kirilova , F. Vannucci , G. Vasseur (4) , F. Velotti , P. Velten , V. Venturi , T. Viant , S. Vihonen , H. Vincke , A. Vorobyev , A. Weber , S. Wu , N. Yershov , L. Zambelli , M. Zito (4)
S. K. Agarwalla
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L. Agostino
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  • IdRef : 185134785
M. Aittola
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A. Alekou
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F. Antoniou
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R. Asfandiyarov
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P. Ballett
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I. Bandac
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D. Banerjee
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W. Bartmann
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F. Bay
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B. Biskup
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A. M. Blebea-Apostu
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A. Blondel
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M. Bogomilov
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S. Bolognesi
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E. Borriello
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I. Brancus
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A. Bravar
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M. Calin
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M. Calviani
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M. Campanelli
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C. Cantini
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G. Cata-Danil
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S. Chakraborty
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N. Charitonidis
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D. Chesneanu
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F. Chipesiu
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P. Crivelli
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J. Dawson
S. Di Luise
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I. Efthymiopoulos
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A. Eliseev
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T. Enqvist
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K. Enqvist
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L. Epprecht
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A. N. Erykalov
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T. Esanu
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D. Franco
M. Friend
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G. Gavrilov
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A. Gendotti
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S. Gilardoni
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B. Goddard
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C. M. Gomoiu
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Y. A. Gornushkin
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P. Gorodetzky
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A. Haesler
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T. Hasegawa
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S. Horikawa
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K. Huitu
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A. Izmaylov
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A. Jipa
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K. Kainulainen
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Y. Karadzhov
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M. Khabibullin
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A. Khotjantsev
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A. N. Kopylov
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A. Korzenev
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S. Kosyanenko
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Y. Kudenko
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P. Kuusiniemi
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I. Lazanu
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C. Lazaridis
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J. -M. Levy
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K. Loo
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J. Maalampi
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R. M. Margineanu
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C. Martin-Mari
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V. Matveev
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O. Mineev
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A. Mirizzi
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B. Mitrica
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S. Murphy
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T. Nakadaira
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S. Narita
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D. A. Nesterenko
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K. Nguyen
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K. Nikolics
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E. Noah
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Yu. Novikov
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A. Oprima
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J. Osborne
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T. Ovsyannikova
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Y. Papaphilippou
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S. Pascoli
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M. Pectu
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P. Sterian
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F. Velotti
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P. Velten
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V. Venturi
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T. Viant
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S. Vihonen
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H. Vincke
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A. Vorobyev
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A. Weber
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S. Wu
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N. Yershov
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L. Zambelli
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Résumé

The proposed Long Baseline Neutrino Observatory (LBNO) initially consists of $\sim 20$ kton liquid double phase TPC complemented by a magnetised iron calorimeter, to be installed at the Pyh\"asalmi mine, at a distance of 2300 km from CERN. The conventional neutrino beam is produced by 400 GeV protons accelerated at the SPS accelerator delivering 700 kW of power. The long baseline provides a unique opportunity to study neutrino flavour oscillations over their 1st and 2nd oscillation maxima exploring the $L/E$ behaviour, and distinguishing effects arising from $\delta_{CP}$ and matter. In this paper we show how this comprehensive physics case can be further enhanced and complemented if a neutrino beam produced at the Protvino IHEP accelerator complex, at a distance of 1160 km, and with modest power of 450 kW is aimed towards the same far detectors. We show that the coupling of two independent sub-MW conventional neutrino and antineutrino beams at different baselines from CERN and Protvino will allow to measure CP violation in the leptonic sector at a confidence level of at least $3\sigma$ for 50\% of the true values of $\delta_{CP}$ with a 20 kton detector. With a far detector of 70 kton, the combination allows a $3\sigma$ sensitivity for 75\% of the true values of $\delta_{CP}$ after 10 years of running. Running two independent neutrino beams, each at a power below 1 MW, is more within today's state of the art than the long-term operation of a new single high-energy multi-MW facility, which has several technical challenges and will likely require a learning curve.

Dates et versions

in2p3-01091466 , version 1 (05-12-2014)

Identifiants

  • HAL Id : in2p3-01091466 , version 1
  • ARXIV : 1412.0804

Citer

S. K. Agarwalla, L. Agostino, M. Aittola, A. Alekou, B. Andrieu, et al.. The LBNO long-baseline oscillation sensitivities with two conventional neutrino beams at different baselines. 2014. ⟨in2p3-01091466⟩
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