Methodology used in Borexino for the identification of cosmogenic long-time decay background
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Le résumé fourni par la source
Borexino was a liquid scintillator detector situated underground in the Laboratori Nazionali del Gran Sasso in Italy, officially decommissioned in October 2021.Its successful and renowned physics program covered the study of solar neutrinos program and spans also across geo-neutrinos and neutrino physics.Within its solar program, Borexino successfully measured neutrinos from the fusion processes in the pp chain and CNO cycle.For the detection of pep and CNO neutrinos, an especially important background is formed by the cosmogenic radio-isotope 11 C that is produced by muon spallation of 12 C nuclei in the scintillator.Given the relatively long lifetime (30 mins) and high rate (30 cpd per 100 ton), specific signal identification is not possible.Borexino developed dedicated veto strategies in the data analysis phase to allow the detection of pep and CNO neutrinos.The results presented so far by Borexino relied upon a Three-Fold Coincidence (TFC) technique that exploits the time and space correlation of muons, spallation neutrons, and radioactive 11 C decays.This method has conservative assumptions during critical data-taking periods, such as during a board saturation case or between runs, which causes a loss of data exposure.Therefore, a new algorithm is devised to relax these TFC assumptions and deal with the critical periods by searching for space-time correlated bursts of 11 C events produced in cascade by the spallation.In this work, we present the state of the art of the TFC, the new algorithm working, and highlight the performance of their combination to deal with the 11 C background.Moreover, this method finds a general application in low radioactivity Borexino-like underground experiments when dealing with any background having a decay time too long to be identified by the triggers.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Methodology used in Borexino for the identification of cosmogenic long-time decay background
- Date Crossref
- 01/01/2023
- Éditeur
- AIP Publishing
- Type
- proceedings-article
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Où se fait cette recherche
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University College London Department of Physics and Astronomy pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Kurchatov Institute pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Forschungszentrum Jülich pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of California Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Milan pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Istituto Nazionale di Fisica Nucleare pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Princeton University Chemical Engineering Department pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Universidad Autónoma de Madrid pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Genoa pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Lomonosov Moscow State University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Petersburg Nuclear Physics Institute pays non établi dans la noticeStructure de recherche
Excellence Cluster Universe, Department of Physics and Astronomy — University College London et Kurchatov Institute, avec 9 autres affiliations.
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