This paper introduces a novel track-length extension fittingalgorithm for measuring the kinetic energies of inelasticallyinteracting particles in liquid argon time projection chambers(LArTPCs). The algorithm finds the most probable offset in tracklength for a track-like object by comparing the measured ionizationdensity as a function of position with a theoretical prediction ofthe energy loss as a function of the energy, including models ofelectron recombination and detector response. The algorithm can beused to measure the energies of particles that interact before theystop, such as charged pions that are absorbed by argon nuclei. Thealgorithm's energy measurement resolutions and fractional biases arepresented as functions of particle kinetic energy and number oftrack hits using samples of stopping secondary charged pions in datacollected by the ProtoDUNE-SP detector, and also in a detailedsimulation. Additional studies describe the impact of the dE/dx model on energy measurement performance. The methoddescribed in this paper to characterize the energy measurementperformance can be repeated in any LArTPC experiment using stoppingsecondary charged pions.
The track-length extension fitting algorithm for energy measurement of interacting particles in liquid argon TPCs and its performance with ProtoDUNE-SP data / A. Abed Abud, B. Abi, R. Acciarri, M.A. Acero, M.R. Adames, G. Adamov, M. Adamowski, D. Adams, M. Adinolfi, C. Adriano, A. Aduszkiewicz, J. Aguilar, F. Akbar, N.S. Alex, K. Allison, S. Alonso Monsalve, M. Alrashed, A. Alton, R. Alvarez, T. Alves, H. Amar, P. Amedo, J. Anderson, C. Andreopoulos, M. Andreotti, M.P. Andrews, F. Andrianala, S. Andringa, N. Anfimov, A. Ankowski, D. Antic, M. Antoniassi, M. Antonova, A. Antoshkin, A. Aranda-Fernandez, L. Arellano, E. Arrieta Diaz, M.A. Arroyave, J. Asaadi, A. Ashkenazi, D. Asner, L. Asquith, E. Atkin, D. Auguste, A. Aurisano, V. Aushev, D. Autiero, M.B. Azam, F. Azfar, A. Back, H. Back, J.J. Back, I. Bagaturia, L. Bagby, N. Balashov, S. Balasubramanian, P. Baldi, W. Baldini, J. Baldonedo, B. Baller, B. Bambah, R. Banerjee, F. Barao, D. Barbu, G. Barenboim, P. Barham Alzás, G.J. Barker, W. Barkhouse, G. Barr, J. Barranco Monarca, A. Barros, N. Barros, D. Barrow, J.L. Barrow, A. Basharina-Freshville, A. Bashyal, V. Basque, C. Batchelor, L. Bathe-Peters, J.B.R. Battat, F. Battisti, F. Bay, M.C.Q. Bazetto, J.L.L. Bazo Alba, J.F. Beacom, E. Bechetoille, B. Behera, E. Belchior, G. Bell, L. Bellantoni, G. Bellettini, V. Bellini, O. Beltramello, N. Benekos, C. Benitez Montiel, D. Benjamin, F. Bento Neves, J. Berger, S. Berkman, J. Bernal, P. Bernardini, A. Bersani, S. Bertolucci, M. Betancourt, A. Betancur Rodríguez, A. Bevan, Y. Bezawada, A.T. Bezerra, T.J. Bezerra, A. Bhat, V. Bhatnagar, J. Bhatt, M. Bhattacharjee, M. Bhattacharya, S. Bhuller, B. Bhuyan, S. Biagi, J. Bian, K. Biery, B. Bilki, M. Bishai, A. Bitadze, A. Blake, F.D. Blaszczyk, G.C. Blazey, E. Blucher, A. Bodek, J. Bogenschuetz, J. Boissevain, S. Bolognesi, T. Bolton, L. Bomben, M. Bonesini, C. Bonilla-Diaz, F. Bonini, A. Booth, F. Boran, S. Bordoni, R. Borges Merlo, A. Borkum, N. Bostan, R. Bouet, J. Boza, J. Bracinik, B. Brahma, D. Brailsford, F. Bramati, A. Branca, A. Brandt, J. Bremer, C. Brew, S.J. Brice, V. Brio, C. Brizzolari, C. Bromberg, J. Brooke, A. Bross, G. Brunetti, M. Brunetti, N. Buchanan, H. Budd, J. Buergi, A. Bundock, D. Burgardt, S. Butchart, G.C. V., I. Cagnoli, T. Cai, R. Calabrese, R. Calabrese, J. Calcutt, L. Calivers, E. Calvo, A. Caminata, A.F. Camino, W. Campanelli, A. Campani, A. Campos Benitez, N. Canci, J. Capó, I. Caracas, D. Caratelli, D. Carber, J.M. Carceller, G. Carini, B. Carlus, M.F. Carneiro, P. Carniti, I. Caro Terrazas, H. Carranza, N. Carrara, L. Carroll, T. Carroll, A. Carter, E. Casarejos, D. Casazza, J.F. Castaño Forero, F.A. Castaño, A. Castillo, C. Castromonte, E. Catano-Mur, C. Cattadori, F. Cavalier, F. Cavanna, S. Centro, G. Cerati, C. Cerna, A. Cervelli, A. Cervera Villanueva, K. Chakraborty, M. Chalifour, A. Chappell, N. Charitonidis, A. Chatterjee, H. Chen, M. Chen, W.C. Chen, Y. Chen, Z. Chen-Wishart, D. Cherdack, C. Chi, F. Chiapponi, R. Chirco, N. Chitirasreemadam, K. Cho, S. Choate, G. Choi, D. Chokheli, P.S. Chong, B. Chowdhury, D. Christian, A. Chukanov, M. Chung, E. Church, M.F. Cicala, M. Cicerchia, V. Cicero, R. Ciolini, P. Clarke, G. Cline, T.E. Coan, A.G. Cocco, J.A.B. Coelho, A. Cohen, J. Collazo, J. Collot, E. Conley, J.M. Conrad, M. Convery, S. Copello, P. Cova, C. Cox, L. Cremaldi, L. Cremonesi, J.I. Crespo-Anadón, M. Crisler, E. Cristaldo, J. Crnkovic, G. Crone, R. Cross, A. Cudd, C. Cuesta, Y. Cui, F. Curciarello, D. Cussans, J. Dai, O. Dalager, R. Dallavalle, W. Dallaway, R. D'Amico, H. da Motta, Z.A. Dar, R. Darby, L. Da Silva Peres, Q. David, G.S. Davies, S. Davini, J. Dawson, R. De Aguiar, P. De Almeida, P. Debbins, I. De Bonis, M.P. Decowski, A. de Gouvêa, P.C. De Holanda, I.L. De Icaza Astiz, P. De Jong, P. Del Amo Sanchez, A. De la Torre, G. De Lauretis, A. Delbart, D. Delepine, M. Delgado, A. Dell'Acqua, G. Delle Monache, N. Delmonte, P. De Lurgio, R. Demario, G. De Matteis, J.R.T. de Mello Neto, D.M. Demuth, S. Dennis, C. Densham, P. Denton, G.W. Deptuch, A. De Roeck, V. De Romeri, J.P. Detje, J. Devine, R. Dharmapalan, M. Dias, A. Diaz, J.S. Díaz, F. Díaz, F. Di Capua, A. Di Domenico, S. Di Domizio, S. Di Falco, L. Di Giulio, P. Ding, L. Di Noto, E. Diociaiuti, C. Distefano, R. Diurba, M. Diwan, Z. Djurcic, D. Doering, S. Dolan, F. Dolek, M.J. Dolinski, D. Domenici, L. Domine, S. Donati, Y. Donon, S. Doran, D. Douglas, T.A. Doyle, A. Dragone, F. Drielsma, L. Duarte, D. Duchesneau, K. Duffy, K. Dugas, P. Dunne, B. Dutta, H. Duyang, D.A. Dwyer, A.S. Dyshkant, S. Dytman, M. Eads, A. Earle, S. Edayath, D. Edmunds, J. Eisch, P. Englezos, A. Ereditato, T. Erjavec, C.O. Escobar, J.J. Evans, E. Ewart, A.C. Ezeribe, K. Fahey, L. Fajt, A. Falcone, M. Fani', C. Farnese, S. Farrell, Y. Farzan, D. Fedoseev, J. Felix, Y. Feng, E. Fernandez-Martinez, G. Ferry, E. Fialova, L. Fields, P. Filip, A. Filkins, F. Filthaut, R. Fine, G. Fiorillo, M. Fiorini, S. Fogarty, W. Foreman, J. Fowler, J. Franc, K. Francis, D. Franco, J. Franklin, J. Freeman, J. Fried, A. Friedland, S. Fuess, I.K. Furic, K. Furman, A.P. Furmanski, R. Gaba, A. Gabrielli, A.M. Gago, F. Galizzi, H. Gallagher, N. Gallice, V. Galymov, E. Gamberini, T. Gamble, F. Ganacim, R. Gandhi, S. Ganguly, F. Gao, S. Gao, D. Garcia-Gamez, M.Á. García-Peris, F. Gardim, S. Gardiner, D. Gastler, A. Gauch, J. Gauvreau, P. Gauzzi, S. Gazzana, G. Ge, N. Geffroy, B. Gelli, S. Gent, L. Gerlach, Z. Ghorbani-Moghaddam, T. Giammaria, D. Gibin, I. Gil-Botella, S. Gilligan, A. Gioiosa, S. Giovannella, C. Girerd, A.K. Giri, C. Giugliano, V. Giusti, D. Gnani, O. Gogota, S. Gollapinni, K. Gollwitzer, R.A. Gomes, L.V. Gomez Bermeo, L.S. Gomez Fajardo, F. Gonnella, D. Gonzalez-Diaz, M. Gonzalez-Lopez, M.C. Goodman, S. Goswami, C. Gotti, J. Goudeau, E. Goudzovski, C. Grace, E. Gramellini, R. Gran, E. Granados, P. Granger, C. Grant, D.R. Gratieri, G. Grauso, P. Green, S. Greenberg, J. Greer, W.C. Griffith, F.T. Groetschla, K. Grzelak, L. Gu, W. Gu, V. Guarino, M. Guarise, R. Guenette, M. Guerzoni, D. Guffanti, A. Guglielmi, B. Guo, F.Y. Guo, A. Gupta, V. Gupta, G. Gurung, D. Gutierrez, P. Guzowski, M.M. Guzzo, S. Gwon, A. Habig, H. Hadavand, L. Haegel, R. Haenni, L. Hagaman, A. Hahn, J. Haiston, J. Hakenmüller, T. Hamernik, P. Hamilton, J. Hancock, F. Happacher, D.A. Harris, A.L. Hart, J. Hartnell, T. Hartnett, J. Harton, T. Hasegawa, C.M. Hasnip, R. Hatcher, K. Hayrapetyan, J. Hays, E. Hazen, M. He, A. Heavey, K.M. Heeger, J. Heise, P. Hellmuth, S. Henry, K. Herner, V. Hewes, A. Higuera, C. Hilgenberg, S.J. Hillier, A. Himmel, E. Hinkle, L.R. Hirsch, J. Ho, J. Hoff, A. Holin, T. Holvey, E. Hoppe, S. Horiuchi, G.A. Horton-Smith, T. Houdy, B. Howard, R. Howell, I. Hristova, M.S. Hronek, J. Huang, R.G. Huang, Z. Hulcher, M. Ibrahim, G. Iles, N. Ilic, A.M. Iliescu, R. Illingworth, G. Ingratta, A. Ioannisian, B. Irwin, L. Isenhower, M. Ismerio Oliveira, R. Itay, C.M. Jackson, V. Jain, E. James, W. Jang, B. Jargowsky, D. Jena, I. Jentz, X. Ji, C. Jiang, J. Jiang, L. Jiang, A. Jipa, J.H. Jo, F.R. Joaquim, W. Johnson, C. Jollet, B. Jones, R. Jones, N. Jovancevic, M. Judah, C.K. Jung, K.Y. Jung, T. Junk, Y. Jwa, M. Kabirnezhad, A.C. Kaboth, I. Kadenko, I. Kakorin, A. Kalitkina, D. Kalra, M. Kandemir, D.M. Kaplan, G. Karagiorgi, G. Karaman, A. Karcher, Y. Karyotakis, S. Kasai, S.P. Kasetti, L. Kashur, I. Katsioulas, A. Kauther, N. Kazaryan, L. Ke, E. Kearns, P.T. Keener, K.J. Kelly, E. Kemp, O. Kemularia, Y. Kermaidic, W. Ketchum, S.H. Kettell, M. Khabibullin, N. Khan, A. Khvedelidze, D. Kim, J. Kim, M.J. Kim, B. King, B. Kirby, M. Kirby, A. Kish, J. Klein, J. Kleykamp, A. Klustova, T. Kobilarcik, L. Koch, K. Koehler, L.W. Koerner, D.H. Koh, L. Kolupaeva, D. Korablev, M. Kordosky, T. Kosc, U. Kose, V.A. Kostelecký, K. Kothekar, I. Kotler, M. Kovalcuk, V. Kozhukalov, W. Krah, R. Kralik, M. Kramer, L. Kreczko, F. Krennrich, I. Kreslo, T. Kroupova, S. Kubota, M. Kubu, Y. Kudenko, V.A. Kudryavtsev, G. Kufatty, S. Kuhlmann, S. Kulagin, J. Kumar, P. Kumar, S. Kumaran, J. Kunzmann, R. Kuravi, N. Kurita, C. Kuruppu, V. Kus, T. Kutter, J. Kvasnicka, T. Labree, T. Lackey, I. Lalău, A. Lambert, B.J. Land, C.E. Lane, N. Lane, K. Lang, T. Langford, M. Langstaff, F. Lanni, O. Lantwin, J. Larkin, P. Lasorak, D. Last, A. Laudrain, A. Laundrie, G. Laurenti, E. Lavaut, P. Laycock, I. Lazanu, R. Lazur, M. Lazzaroni, T. Le, S. Leardini, J. Learned, T. Lecompte, V. Legin, G. Lehmann Miotto, R. Lehnert, M.A. Leigui de Oliveira, M. Leitner, D. Leon Silverio, L.M. Lepin, J.-. Li, S.W. Li, Y. Li, H. Liao, C.S. Lin, D. Lindebaum, S. Linden, R.A. Lineros, A. Lister, B.R. Littlejohn, H. Liu, J. Liu, Y. Liu, S. Lockwitz, M. Lokajicek, I. Lomidze, K. Long, T.V. Lopes, J. Lopez, I. López de Rego, N. López-March, T. Lord, J.M. Losecco, W.C. Louis, A. Lozano Sanchez, X.-. Lu, K.B. Luk, B. Lunday, X. Luo, E. Luppi, D. Macfarlane, A.A. Machado, P. Machado, C.T. Macias, J.R. Macier, M. Macmahon, A. Maddalena, A. Madera, P. Madigan, S. Magill, C. Magueur, K. Mahn, A. Maio, A. Major, K. Majumdar, S. Mameli, M. Man, R.C. Mandujano, J. Maneira, S. Manly, A. Mann, K. Manolopoulos, M. Manrique Plata, S. Manthey Corchado, V.N. Manyam, M. Marchan, A. Marchionni, W. Marciano, D. Marfatia, C. Mariani, J. Maricic, F. Marinho, A.D. Marino, T. Markiewicz, F. Das Chagas Marques, C. Marquet, M. Marshak, C.M. Marshall, J. Marshall, L. Martina, J. Martín-Albo, N. Martinez, D.A. Martinez Caicedo, F. Martínez López, P. Martínez Miravé, S. Martynenko, V. Mascagna, C. Massari, A. Mastbaum, F. Matichard, S. Matsuno, G. Matteucci, J. Matthews, C. Mauger, N. Mauri, K. Mavrokoridis, I. Mawby, R. Mazza, T. Mcaskill, N. Mcconkey, K.S. Mcfarland, C. Mcgrew, A. Mcnab, L. Meazza, V.C.N. Meddage, A. Mefodiev, B. Mehta, P. Mehta, P. Melas, O. Mena, H. Mendez, P. Mendez, D.P. Méndez, A. Menegolli, G. Meng, A.C.E.A. Mercuri, A. Meregaglia, M.D. Messier, S. Metallo, W. Metcalf, M. Mewes, H. Meyer, T. Miao, J. Micallef, A. Miccoli, G. Michna, R. Milincic, F. Miller, G. Miller, W. Miller, O. Mineev, A. Minotti, L. Miralles, C. Mironov, S. Miryala, S. Miscetti, C.S. Mishra, P. Mishra, S.R. Mishra, A. Mislivec, M. Mitchell, D. Mladenov, I. Mocioiu, A. Mogan, N. Moggi, R. Mohanta, T.A. Mohayai, N. Mokhov, J. Molina, L. Molina Bueno, E. Montagna, A. Montanari, C. Montanari, D. Montanari, D. Montanino, L.M. Montaño Zetina, M. Mooney, A.F. Moor, Z. Moore, D. Moreno, O. Moreno-Palacios, L. Morescalchi, D. Moretti, R. Moretti, C. Morris, C. Mossey, C.A. Moura, G. Mouster, W. Mu, L. Mualem, J. Mueller, M. Muether, F. Muheim, A. Muir, Y. Mukhamejanov, M. Mulhearn, D. Munford, L.J. Munteanu, H. Muramatsu, J. Muraz, M. Murphy, T. Murphy, J. Muse, A. Mytilinaki, J. Nachtman, Y. Nagai, S. Nagu, R. Nandakumar, D. Naples, S. Narita, A. Navrer-Agasson, N. Nayak, M. Nebot-Guinot, A. Nehm, J.K. Nelson, O. Neogi, J. Nesbit, M. Nessi, D. Newbold, M. Newcomer, R. Nichol, F. Nicolas-Arnaldos, A. Nikolica, J. Nikolov, E. Niner, K. Nishimura, A. Norman, A. Norrick, P. Novella, A. Nowak, J.A. Nowak, M. Oberling, J.P. Ochoa-Ricoux, S. Oh, S.B. Oh, A. Olivier, A. Olshevskiy, T. Olson, Y. Onel, Y. Onishchuk, A. Oranday, M. Osbiston, J.A. Osorio Vélez, L. O'Sullivan, L. Otiniano Ormachea, J. Ott, L. Pagani, G. Palacio, O. Palamara, S. Palestini, J.M. Paley, M. Pallavicini, C. Palomares, S. Pan, P. Panda, W. Panduro Vazquez, E. Pantic, V. Paolone, R. Papaleo, A. Papanestis, D. Papoulias, S. Paramesvaran, A. Paris, S. Parke, E. Parozzi, S. Parsa, Z. Parsa, S. Parveen, M. Parvu, D. Pasciuto, S. Pascoli, L. Pasqualini, J. Pasternak, C. Patrick, L. Patrizii, R.B. Patterson, T. Patzak, A. Paudel, L. Paulucci, Z. Pavlovic, G. Pawloski, D. Payne, V. Pec, E. Pedreschi, S.J.M. Peeters, W. Pellico, A. Pena Perez, E. Pennacchio, A. Penzo, O.L.G. Peres, Y.F. Perez Gonzalez, L. Pérez-Molina, C. Pernas, J. Perry, D. Pershey, G. Pessina, G. Petrillo, C. Petta, R. Petti, M. Pfaff, V. Pia, L. Pickering, F. Pietropaolo, V.L. Pimentel, G. Pinaroli, S. Pincha, J. Pinchault, K. Pitts, K. Plows, C. Pollack, T. Pollman, F. Pompa, X. Pons, N. Poonthottathil, V. Popov, F. Poppi, J. Porter, L.G. Porto Paixão, M. Potekhin, R. Potenza, M. Pozzato, T. Prakash, C. Pratt, M. Prest, F. Psihas, D. Pugnere, X. Qian, J. Queen, J.L. Raaf, V. Radeka, J. Rademacker, B. Radics, F. Raffaelli, A. Rafique, E. Raguzin, U. Rahaman, M. Rai, S. Rajagopalan, M. Rajaoalisoa, I. Rakhno, L. Rakotondravohitra, L. Ralte, M.A. Ramirez Delgado, B. Ramson, A. Rappoldi, G. Raselli, P. Ratoff, R. Ray, H. Razafinime, R.F. Razakamiandra, E.M. Rea, J.S. Real, B. Rebel, R. Rechenmacher, J. Reichenbacher, S.D. Reitzner, H. Rejeb Sfar, E. Renner, A. Renshaw, S. Rescia, F. Resnati, D. Restrepo, C. Reynolds, M. Ribas, S. Riboldi, C. Riccio, G. Riccobene, J.S. Ricol, M. Rigan, E.V. Rincón, A. Ritchie-Yates, S. Ritter, D. Rivera, R. Rivera, A. Robert, J.L. Rocabado Rocha, L. Rochester, M. Roda, P. Rodrigues, M.J. Rodriguez Alonso, J. Rodriguez Rondon, S. Rosauro-Alcaraz, P. Rosier, D. Ross, M. Rossella, M. Rossi, M. Ross-Lonergan, N. Roy, P. Roy, C. Rubbia, A. Ruggeri, G. Ruiz Ferreira, B. Russell, D. Ruterbories, A. Rybnikov, S. Sacerdoti, S. Saha, S.K. Sahoo, N. Sahu, P. Sala, N. Samios, O. Samoylov, M.C. Sanchez, A. Sánchez Bravo, A. Sánchez-Castillo, P. Sanchez-Lucas, V. Sandberg, D.A. Sanders, S. Sanfilippo, D. Sankey, D. Santoro, N. Saoulidou, P. Sapienza, C. Sarasty, I. Sarcevic, I. Sarra, G. Savage, V. Savinov, G. Scanavini, A. Scaramelli, A. Scarff, T. Schefke, H. Schellman, S. Schifano, P. Schlabach, D. Schmitz, A.W. Schneider, K. Scholberg, A. Schukraft, B. Schuld, A. Segade, E. Segreto, A. Selyunin, A. Selyunin, D. Senadheera, C.R. Senise, J. Sensenig, M.H. Shaevitz, P. Shanahan, P. Sharma, R. Kumar, S. Sharma Poudel, K. Shaw, T. Shaw, K. Shchablo, J. Shen, C. Shepherd-Themistocleous, A. Sheshukov, J. Shi, W. Shi, S. Shin, S. Shivakoti, I. Shoemaker, D. Shooltz, R. Shrock, B. Siddi, M. Siden, J. Silber, L. Simard, J. Sinclair, G. Sinev, J. Singh, J. Singh, L. Singh, P. Singh, V. Singh, S. Singh Chauhan, R. Sipos, C. Sironneau, G. Sirri, K. Siyeon, K. Skarpaas, J. Smedley, E. Smith, J. Smith, P. Smith, J. Smolik, M. Smy, M. Snape, E.L. Snider, P. Snopok, D. Snowden-Ifft, M. Soares Nunes, H. Sobel, M. Soderberg, S. Sokolov, C.J. Solano Salinas, S. Söldner-Rembold, N. Solomey, V. Solovov, W.E. Sondheim, M. Sorel, A. Sotnikov, J. Soto-Oton, A. Sousa, K. Soustruznik, F. Spinella, J. Spitz, N.J.C. Spooner, K. Spurgeon, D. Stalder, M. Stancari, L. Stanco, J. Steenis, R. Stein, H.M. Steiner, A.F. Steklain Lisbôa, A. Stepanova, J. Stewart, B. Stillwell, J. Stock, F. Stocker, T. Stokes, M. Strait, T. Strauss, L. Strigari, A. Stuart, J.G. Suarez, J. Subash, A. Surdo, L. Suter, C.M. Sutera, K. Sutton, Y. Suvorov, R. Svoboda, S.K. Swain, B. Szczerbinska, A.M. Szelc, A. Sztuc, A. Taffara, N. Talukdar, J. Tamara, H.A. Tanaka, S. Tang, N. Taniuchi, A.M. Tapia Casanova, B. Tapia Oregui, A. Tapper, S. Tariq, E. Tarpara, E. Tatar, R. Tayloe, D. Tedeschi, A.M. Teklu, J. Tena Vidal, P. Tennessen, M. Tenti, K. Terao, F. Terranova, G. Testera, T. Thakore, A. Thea, S. Thomas, A. Thompson, C. Thorn, S.C. Timm, E. Tiras, V. Tishchenko, S. Tiwari, N. Todorović, L. Tomassetti, A. Tonazzo, D. Torbunov, M. Torti, M. Tortola, F. Tortorici, N. Tosi, D. Totani, M. Toups, C. Touramanis, D. Tran, R. Travaglini, J. Trevor, E. Triller, S. Trilov, J. Truchon, D. Truncali, W.H. Trzaska, Y. Tsai, Y.-. Tsai, Z. Tsamalaidze, K.V. Tsang, N. Tsverava, S.Z. Tu, S. Tufanli, C. Tunnell, S. Turnberg, J. Turner, M. Tuzi, J. Tyler, E. Tyley, M. Tzanov, M.A. Uchida, J. Ureña González, J. Urheim, T. Usher, H. Utaegbulam, S. Uzunyan, M.R. Vagins, P. Vahle, S. Valder, G.A. Valdiviesso, E. Valencia, R. Valentim, Z. Vallari, E. Vallazza, J.W.F. Valle, R. Van Berg, R.G. Van de Water, D.V. Forero, A. Vannozzi, M. Van Nuland-Troost, F. Varanini, D. Vargas Oliva, S. Vasina, N. Vaughan, K. Vaziri, A. Vázquez-Ramos, J. Vega, S. Ventura, A. Verdugo, S. Vergani, M. Verzocchi, K. Vetter, M. Vicenzi, H. Vieira de Souza, C. Vignoli, C. Vilela, E. Villa, S. Viola, B. Viren, R. Vizarreta, A.P. Vizcaya Hernandez, Q. Vuong, A.V. Waldron, M. Wallbank, J. Walsh, T. Walton, H. Wang, J. Wang, L. Wang, M.H.L.S. Wang, X. Wang, Y. Wang, K. Warburton, D. Warner, L. Warsame, M.O. Wascko, D. Waters, A. Watson, K. Wawrowska, A. Weber, C.M. Weber, M. Weber, H. Wei, A. Weinstein, S. Westerdale, M. Wetstein, K. Whalen, A. White, A. White, L.H. Whitehead, D. Whittington, J. Wilhlemi, M.J. Wilking, A. Wilkinson, C. Wilkinson, F. Wilson, R.J. Wilson, P. Winter, W. Wisniewski, J. Wolcott, J. Wolfs, T. Wongjirad, A. Wood, K. Wood, E. Worcester, M. Worcester, M. Wospakrik, K. Wresilo, C. Wret, S. Wu, W. Wu, W. Wu, M. Wurm, J. Wyenberg, Y. Xiao, I. Xiotidis, B. Yaeggy, N. Yahlali, E. Yandel, J. Yang, K. Yang, T. Yang, A. Yankelevich, N. Yershov, K. Yonehara, T. Young, B. Yu, H. Yu, J. Yu, Y. Yu, W. Yuan, R. Zaki, J. Zalesak, L. Zambelli, B. Zamorano, A. Zani, O. Zapata, L. Zazueta, G.P. Zeller, J. Zennamo, K. Zeug, C. Zhang, S. Zhang, M. Zhao, E. Zhivun, E.D. Zimmerman, S. Zucchelli, J. Zuklin, V. Zutshi, R. Zwaska. - In: JOURNAL OF INSTRUMENTATION. - ISSN 1748-0221. - 20:02(2025 Feb 25), pp. P02021.1-P02021.39. [10.1088/1748-0221/20/02/p02021]
The track-length extension fitting algorithm for energy measurement of interacting particles in liquid argon TPCs and its performance with ProtoDUNE-SP data
M. Lazzaroni;
2025
Abstract
This paper introduces a novel track-length extension fittingalgorithm for measuring the kinetic energies of inelasticallyinteracting particles in liquid argon time projection chambers(LArTPCs). The algorithm finds the most probable offset in tracklength for a track-like object by comparing the measured ionizationdensity as a function of position with a theoretical prediction ofthe energy loss as a function of the energy, including models ofelectron recombination and detector response. The algorithm can beused to measure the energies of particles that interact before theystop, such as charged pions that are absorbed by argon nuclei. Thealgorithm's energy measurement resolutions and fractional biases arepresented as functions of particle kinetic energy and number oftrack hits using samples of stopping secondary charged pions in datacollected by the ProtoDUNE-SP detector, and also in a detailedsimulation. Additional studies describe the impact of the dE/dx model on energy measurement performance. The methoddescribed in this paper to characterize the energy measurementperformance can be repeated in any LArTPC experiment using stoppingsecondary charged pions.File | Dimensione | Formato | |
---|---|---|---|
document(3).pdf
accesso aperto
Tipologia:
Publisher's version/PDF
Dimensione
3.15 MB
Formato
Adobe PDF
|
3.15 MB | Adobe PDF | Visualizza/Apri |
Pubblicazioni consigliate
I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.