학술논문

Separation of track- and shower-like energy deposits in ProtoDUNE-SP using a convolutional neural network
Document Type
article
Author
A. Abed AbudB. AbiR. AcciarriM. A. AceroM. R. AdamesG. AdamovM. AdamowskiD. AdamsM. AdinolfiA. AduszkiewiczJ. AguilarZ. AhmadJ. AhmedB. AimardB. Ali-MohammadzadehT. AlionK. AllisonS. Alonso MonsalveM. AlRashedC. AltA. AltonR. AlvarezP. AmedoJ. AndersonC. AndreopoulosM. AndreottiM. AndrewsF. AndrianalaS. AndringaN. AnfimovA. AnkowskiM. AntoniassiM. AntonovaA. AntoshkinS. AntuschA. Aranda-FernandezL. ArellanoL. O. ArnoldM. A. ArroyaveJ. AsaadiL. AsquithA. AurisanoV. AushevD. AutieroV. Ayala LaraM. Ayala-TorresF. AzfarM. BabiczA. BackH. BackJ. J. BackC. BackhouseI. BagaturiaL. BagbyN. BalashovS. BalasubramanianP. BaldiB. BallerB. BambahF. BaraoG. BarenboimG. BarkerW. BarkhouseC. BarnesG. BarrJ. Barranco MonarcaA. BarrosN. BarrosJ. L. BarrowA. Basharina-FreshvilleA. BashyalV. BasqueC. BatchelorE. Batista das ChagasJ. BattatF. BattistiF. BayM. C. Q. BazettoJ. Bazo AlbaJ. F. BeacomE. BechetoilleB. BeheraC. BeigbederL. BellantoniG. BellettiniV. BelliniO. BeltramelloN. BenekosC. 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DiazS. Di DomizioL. Di GiulioP. DingL. Di NotoG. DirkxC. DistefanoR. DiurbaM. DiwanZ. DjurcicD. DoeringS. DolanF. DolekM. DolinskiL. DomineY. DononD. DouglasD. DouilletA. DragoneG. DrakeF. DrielsmaL. DuarteD. DuchesneauK. DuffyP. DunneB. DuttaH. DuyangO. DvornikovD. DwyerA. DyshkantM. EadsA. EarleD. EdmundsJ. EischL. EmbergerS. EmeryP. EnglezosA. EreditatoT. ErjavecC. EscobarG. EurinJ. J. EvansE. EwartA. C. EzeribeK. FaheyA. FalconeM. Fani’C. FarneseY. FarzanD. FedoseevJ. FelixY. FengE. Fernandez-MartinezP. Fernandez MenendezM. Fernandez MoralesF. FerraroL. FieldsP. FilipF. FilthautM. FioriniV. FischerR. S. FitzpatrickW. FlanaganB. FlemingR. FlightS. FogartyW. ForemanJ. FowlerW. FoxJ. FrancK. FrancisD. FrancoJ. FreemanJ. FreestoneJ. FriedA. FriedlandF. Fuentes RobayoS. FuessI. K. FuricK. FurmanA. P. FurmanskiA. GabrielliA. GagoH. GallagherA. GallasA. Gallego-RosN. GalliceV. GalymovE. GamberiniT. GambleF. GanacimR. GandhiR. GandrajulaF. GaoS. GaoD. Garcia-GamezM. Á. García-PerisS. 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Source
European Physical Journal C: Particles and Fields, Vol 82, Iss 10, Pp 1-19 (2022)
Subject
Astrophysics
QB460-466
Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity
QC770-798
Language
English
ISSN
1434-6052
Abstract
Abstract Liquid argon time projection chamber detector technology provides high spatial and calorimetric resolutions on the charged particles traversing liquid argon. As a result, the technology has been used in a number of recent neutrino experiments, and is the technology of choice for the Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE). In order to perform high precision measurements of neutrinos in the detector, final state particles need to be effectively identified, and their energy accurately reconstructed. This article proposes an algorithm based on a convolutional neural network to perform the classification of energy deposits and reconstructed particles as track-like or arising from electromagnetic cascades. Results from testing the algorithm on experimental data from ProtoDUNE-SP, a prototype of the DUNE far detector, are presented. The network identifies track- and shower-like particles, as well as Michel electrons, with high efficiency. The performance of the algorithm is consistent between experimental data and simulation.