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Improved modeling of in-ice particle showers for IceCube event reconstruction
M. Ackermann, J. Adams, Sanjib Kumar Agarwalla, J. A. Aguilar, M. Ahlers, Jean-Marco Alameddine, N. M. Amin, K. Andeen, G. Anton, C. Argüelles, Yosuke Ashida, S. Athanasiadou, L. Ausborm, Spencer Axani, X. Bai, Aswathi Balagopal, M. Baricevic, S. W. Barwick, Simeon Bash, Vedant Basu, R. Bay, J. J. Beatty, J. Becker Tjus, Jakob Beise, Chiara Bellenghi, Charlotte Benning, S. BenZvi, D. Berley, E. Bernardini, D. Besson, E. Blaufuss, Summer Blot, Federico Bontempo, Julia Book, Caterina Boscolo Meneguolo, S. Böser, O. Botner, J. Böttcher, J. Braun, Bennett Brinson, Jannes Brostean-Kaiser, L. Brusa, Ryan T. Burley, Raffaela Busse, Delaney Butterfield, Michael Campana, I. Caracas, K. Carloni, J. Graciá‐Carpio, S. Chattopadhyay, Thien Nhan Chau, Z. Chen, D. Chirkin, S. Choi, Brian Clark, Alan Coleman, G. H. Collin, A. Connolly, J. M. Conrad, Paul Coppin, Rebecca Corley, Pablo Correa, D. F. Cowen, Pranav Dave, C. De Clercq, James DeLaunay, Diyaselis Delgado, S. Deng, Kunal Deoskar, Abhishek Desai, P. Desiati, K. D. de Vries, G. de Wasseige, T. DeYoung, Á. I. Díaz, J. C. Díaz–Vélez, Markus Dittmer, Alba Domi, Lincoln Draper, Hrvoje Dujmović, Kaustav Dutta, M. A. DuVernois, Thomas Ehrhardt, Leonhard Eidenschink, A. Eimer, P. Eller, E. Ellinger, Sharif El Mentawi, Dominik Elsässer, R. Engel, Hannah Erpenbeck, John Evans, P. A. Evenson, Kwok Lung Fan, Ke Fang, Kareem Ramadan Farrag, A. R. Fazely, Anatoli Fedynitch, Nora Feigl, Sebastian Fiedlschuster, C. Finley, Leander Fischer, D. B. Fox, A. Franckowiak, Philipp Fürst, J. S. Gallagher, Erik Ganster, Alfonso Garcia, Eliot Genton, L. Gerhardt, C. Girard-Carillo, Christian Gläser, T. Glüsenkamp, J. G. González, Sreetama Goswami, Alejandra Granados, D. Grant, S. J. Gray, Oliver Gries, Sean Griffin, Spencer Griswold, Kathrine Mørch Groth, Christoph Günther, Pascal Gutjahr, C. Ha, Christian Haack, A. Hallgren, R. Halliday, L. Halve, F. Halzen, H. Hamdaoui, Martin Ha Minh, Michael Handt, K. Hanson, John Hardin, Alexander Harnisch, P. Hatch, A. Haungs, Jonas Häußler, K. Helbing, Jonas Hellrung, J. Hermannsgabner, Lars Philipp Heuermann, Nils Heyer, S. Hickford, Attila Hidvégi, Colton Hill, G. C. Hill, K. D. Hoffman, Sam Hori, K. Hoshina, Matheus Hostert, Wenjie Hou, Thomas Huber, K. Hultqvist, Mirco Hünnefeld, Raamis Hussain, Karolin Hymon, A. Ishihara, W. Iwakiri, M. Jacquart, Oliver Janik, Matti Jansson, G. S. Japaridze, Minjin Jeong, Miaochen Jin, B. J. P. Jones, N. Kamp, Donghwa Kang, Woosik Kang, Xinyue Kang, A. Kappes, David Kappesser, Leonora Kardum, T. Karg, Martina Karl, A. Karle, Akanksha Katil, U. Katz, M. Kauer, J. L. Kelley, Manish Khanal, A. Khatee Zathul, Ali Kheirandish, J. Kiryluk, Alina Kochocki, Ramesh Koirala, H. Kolanoski, Tomas Kontrimas, L. Köpke, Claudio Kopper, D. J. Koskinen, Paras Koundal, Michael Kovacevich, M. Kowalski, Tetiana Kozynets, J. Krishnamoorthi, K. Kruiswijk, Emmett Krupczak, Anil Kumar, Emma Kun, N. Kurahashi, Neha Navnitkumar Lad, Cristina Lagunas Gualda, M. Lamoureux, M. J. Larson, Silvia Latseva, Frederik Hermann Lauber, Jeffrey Lazar, J. W. Lee, Kayla Leonard DeHolton, Agnieszka Leszczyńska, J. Y. Liao, Massimiliano Lincetto, Maria Liubarska, Elisa Lohfink, Christina Love, L. Lu, Francesco Lucarelli, William Luszczak, J. Madsen, Else Magnus, K. B. M. Mahn, Yuya Makino, Elena Manao, Sarah Mancina, W. Marie Sainte, Ioana Codrina Mariş, Szabolcs Márka, Z. Márka, M. Marsee, Ivan Martínez-Soler, R. Maruyama, Finn Mayhew, Thomas McElroy, Frank McNally, J. V. Mead, K. Meagher, Sarah Mechbal, Andrés Medina, Maximilian Meier, Yarno Merckx, Lukas Merten, Jessie Micallef, J. Mitchell, T. Montaruli, R. W. Moore, Yasutsugu Morii, R. Morse, Marjon Moulai, Tridib Mukherjee, Richard Naab, R. Nagai, M. Nakos, Uwe Naumann, Jannis Necker, Akshima Negi, M.A. Neumann, Hans Niederhausen, M. U. Nisa, A. Noell, Alexander Novikov, Sarah Nowicki, A. Obertacke Pollmann, Vivian O'Dell, Bob Oeyen, A. Olivas, R. Orsoe, John W. Osborn, Erin O’Sullivan, Hershal Pandya, N. Park, Grant Parker, Ek Narayan Paudel, L. Paul, C. Pérez de los Heros, Teresa Pernice, Josh Peterson, Saskia Philippen, A. Pizzuto, M. Plum, Axel Pontén, Yuriy Popovych, Maria Prado Rodriguez, B. Pries, R. Procter-Murphy, G. T. Przybylski, Christoph Raab, John Rack-Helleis, K. Rawlins, Zoë Rechav, Abdul Rehman, Patrick Reichherzer, E. Resconi, Simeon Reusch, W. Rhode, Benedikt Riedel, Adam Rifaie, E. J. Roberts, S. Robertson, Steven T. Rodan, Gerrit Roellinghoff, Martin Rongen, Aske Rosted, C. Rott, T. Ruhe, L. Ruohan, D. Ryckbosch, I. Safa, Julian Saffer, Daniel Salazar-Gallegos, P. Sampathkumar, Alexander Sandrock, M. Santander, Sourav Sarkar, J. Savelberg, Pierpaolo Savina, Patrick Schaile, Merlin Schaufel, H. Schieler, S. Schindler, B. Schlüter, Felix Schlüter, Nick Schmeisser, T. Schmidt, Judith Schneider, Frank Schröder, L. Schumacher, S. Sclafani, D. Seckel, M. Seikh, Minhye Seo, S. Seunarine, P. Sevle Myhr, R. Shah, S. Shefali, Nobuhiro Shimizu, M. Silva, Barbara Skrzypek, B. Smithers, R. Snihur, Jan Soedingrekso, A. Søgaard, Dennis Soldin, Philipp Soldin, Giacomo Sommani, Christian Spannfellner, G. M. Spiczak, C. Spiering, M. Stamatikos, Todor Stanev, T. Stezelberger, T. Stürwald, Thomas Stuttard, G. W. Sullivan, I. Taboada, S. Ter–Antonyan, A. Terliuk, Matthias Thiesmeyer, W. G. Thompson, Jessie Thwaites, S. Tilav, Kirsten Tollefson, Christoph Tönnis, S. Toscano, D. Tosi, Alexander Trettin, Roxanne Turcotte, Jean Pierre Twagirayezu, Martin Unland Elorrieta, A. K. Upadhyay, K. Upshaw, A. Vaidyanathan, Nora Valtonen-Mattila, J. Vandenbroucke, N. van Eijndhoven, D. Vannerom, J. V. Santen, J. Vara, J. Veitch-Michaelis, M. Venugopal, M. Vereecken, Stef Verpoest, Doğa Veske, A. Vijai, C. Walck, Andrew Wang, Chris Weaver, Philip Weigel, A. Weindl, Jan Weldert, Alex Wen, Chris Wendt, Johannes Werthebach, Mark Weyrauch, N. Whitehorn, C. H. Wiebusch, D. R. Williams, Lucas Witthaus, Annika Wolf, Martin Wolf, Gerrit Wrede, Xiaolin Xu, Emre Burak Yildizci, S. Yoshida, Robert Young, S. Yu, Tianlu Yuan, Zelong Zhang, Pavel Zhelnin, Perri Zilberman, Melany Zimmerman
Notice bibliographique
RevueJournal of Instrumentation · 2024
Typepreprint
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueAstrophysics and Cosmic Phenomena
Établissements canadiensQueen's UniversityUniversity of AlbertaInstitute of Particle Physics
Organismes subventionnairesOffice of Experimental Program to Stimulate Competitive ResearchJapan Society for the Promotion of ScienceDeutsches Elektronen-SynchrotronScience and Technology Facilities CouncilNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaOffice of Polar ProgramsCollege of Engineering, Michigan State UniversityHelmholtz Alliance for Astroparticle PhysicsInstitute for Global Prominent Research, Chiba UniversityRWTH Aachen UniversityAlliance de recherche numérique du CanadaChiba UniversityKnut och Alice Wallenbergs StiftelseVillum FondenNational Research Foundation of KoreaMarsden FundBundesministerium für Bildung und ForschungSchweizerischer Nationalfonds zur Förderung der Wissenschaftlichen ForschungNational Science FoundationBelgian Federal Science Policy OfficeDeutsche ForschungsgemeinschaftMichigan State UniversityNational Research FoundationUniversity of Wisconsin-MadisonVetenskapsrådetU.S. Department of EnergyOffice of Advanced CyberinfrastructureEuropean CommissionWestern Canada Research GridFonds De La Recherche Scientifique - FNRSPolarforskningssekretariatetFonds Wetenschappelijk OnderzoekNvidiaMarquette University
Mots-clésCherenkov radiationEvent (particle physics)PhysicsMonte Carlo methodAngular resolution (graph drawing)ObservatoryEvent reconstructionDetectorAstronomyOpticsAstrophysicsStatistics
Résumé
Abstract The IceCube Neutrino Observatory relies on an array of photomultiplier tubes to detect Cherenkov light produced by charged particles in the South Pole ice. IceCube data analyses depend on an in-depth characterization of the glacial ice, and on novel approaches in event reconstruction that utilize fast approximations of photoelectron yields. Here, a more accurate model is derived for event reconstruction that better captures our current knowledge of ice optical properties. When evaluated on a Monte Carlo simulation set, the median angular resolution for in-ice particle showers improves by over a factor of three compared to a reconstruction based on a simplified model of the ice. The most substantial improvement is obtained when including effects of birefringence due to the polycrystalline structure of the ice. When evaluated on data classified as particle showers in the high-energy starting events sample, a significantly improved description of the events is observed.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,656
Score d'incertitude au seuil0,496
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
Tête enseignante Opus0,016
Tête enseignante GPT0,271
Écart entre enseignants0,255 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validation
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».
En bref
Citations8
Publié2024
Routes d'admission2
Résumé présentoui