SCOPUS
SCIE
Revisiting T2KK and T2KO physics potential and $$\nu _\mu $$ ν μ – $${\bar{\nu }}_\mu $$ ν ¯ μ beam ratio
저자
Hagiwara, Kaoru ; Ko, Pyungwon ; Okamura, Naotoshi ; Takaesu, Yoshitaro
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2017
작성언어
-등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
-
제공처
<P>We revisit the sensitivity study of the Tokaito- Kamioka-and-Korea (T2KK) and Tokai-to-Kamioka-andOki (T2KO) proposals where a water Cerenkov detector with the 100 kton fiducial volume is placed in Korea (L = 1000 km) and Oki island (L = 653 km) in Japan, respectively, in addition to the Super-Kamiokande for determination of the neutrino mass hierarchy and leptonic CP phase (delta(CP)). We systematically study the running ratio of the nu(mu) and (nu) over bar (mu) focusing beams with dedicated background estimation for the nu(e) appearance and nu(mu) disappearance signals, especially improving treatment of the neutral-current pi(0) backgrounds. Using a nu(mu)-(nu) over bar (mu) beam ratio between 3: 2 and 2.5: 2.5 (in units of 10(21)POT with the proton energy of 40 GeV), the mass-hierarchy determination with the median sensitivity of 3-5 sigma by the T2KK and 1-4 sigma by the T2KO experiment are expected when sin(2) theta(23) = 0.5, depending on the mass-hierarchy pattern and CP phase. These sensitivities are enhanced (reduced) by 30-40% in Delta chi(2) when sin(2) theta(23) = 0.6 (0.4). The CP phase is measured with the uncertainty of 20 degrees-50 degrees by theT2KKandT2KOusing the nu(mu)-(nu) over bar (mu) focusing beam ratio between 3.5: 1.5 and 1.5: 3.5. These findings indicate that inclusion of the (nu) over bar mu focusing beam improves the sensitivities of the T2KK and T2KO experiments to both the mass-hierarchy determination and the leptonic CP phase measurement simultaneously with the preferred beam ratio being between 3: 2-2.5: 2.5 (x10(21)POT).</P>
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