A muon-track reconstruction exploiting stochastic losses for large-scale Cherenkov detectors

Journal of Instrumentation 16(08), P08034 (2021). doi:10.1088/1748-0221/16/08/P08034 : IceCube is a cubic-kilometer Cherenkov telescope operating at the South Pole. The main goal of IceCube is the detection of astrophysical neutrinos and the identification of their sources. High-energy muon neutrino...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: Abbasi, R., Ackermann, Markus, Adams, J., Aguilar, J. A., Ahlers, M., Ahrens, M., Alispach, C., Alves, A. A., Amin, N. M., An, R., Andeen, K., Anderson, T., Ansseau, I., Anton, G., Argüelles, C., Axani, S., Bai, X., Balagopal V., A., Barbano, A., Barwick, S. W., Bastian-Querner, Benjamin, Basu, V., Baur, S., Bay, R., Beatty, J. J., Becker, K.-H., Becker Tjus, J., Bellenghi, C., BenZvi, S., Berley, D., Bernardini, Elisa, Besson, D. Z., Binder, G., Bindig, D., Blaufuss, E., Blot, S., Borowka, J., Böser, S., Botner, O., Böttcher, J., Bourbeau, E., Bourbeau, J., Bradascio, F., Braun, J., Bron, S., Brostean-Kaiser, J., Browne, S., Burgman, A., Busse, R. S., Campana, M. A., Chen, C., Chirkin, D., Choi, K., Clark, B. A., Clark, K., Classen, L., Coleman, A., Collin, G. H., Conrad, J. M., Coppin, P., Correa, P., Cowen, D. F., Cross, R., Dave, P., De Clercq, C., DeLaunay, J. J., Dembinski, H., Deoskar, K., De Ridder, S., Desai, A., Desiati, P., de Vries, K. D., de Wasseige, G., de With, M., DeYoung, T., Dharani, S., Diaz, A., Díaz-Vélez, J. C., Dujmovic, H., Dunkman, M., DuVernois, M. A., Dvorak, E., Ehrhardt, T., Eller, P., Engel, R., Erpenbeck, H., Evans, J., Evenson, P. A., Fahey, S., Fazely, A. R., Fiedlschuster, S., Fienberg, A. T., Filimonov, K., Finley, C., Fischer, Leander, Fox, D., Franckowiak, A., Friedman, E., Fritz, A., Fürst, P., K. Gaisser, T., Gallagher, J., Ganster, E., Garrappa, S., Gerhardt, L., Ghadimi, A., Glaser, C., Glauch, T., Glüsenkamp, T., Goldschmidt, A., Gonzalez, J. G., Goswami, S., Grant, D., Grégoire, T., Griffith, Z., Griswold, S., Gündüz, M., Günther, C., Haack, C., Hallgren, A., Halliday, R., Halve, L., Halzen, F., Ha Minh, M., Hanson, K., Hardin, J., Harnisch, A. A., Haungs, A., Hauser, S., Hebecker, D., Helbing, K., Henningsen, F., Hettinger, E. C., Hickford, S., Hignight, J., Hill, C., Hill, G. C., Hoffman, K. D., Hoffmann, R., Hoinka, T., Hokanson-Fasig, B., Hoshina, K., Huang, F., Huber, M., Huber, T., Hultqvist, K., Hünnefeld, M., Hussain, R., In, S., Iovine, N., Ishihara, A., Jansson, M., Japaridze, G. S., Jeong, M., Jones, B. J. P., Joppe, R., Kang, D., Kang, W., Kang, X., Kappes, A., Kappesser, D., Karg, T., Karl, M., Karle, A., Katz, U., Kauer, M., Kellermann, M., Kelley, J. L., Kheirandish, A., Kin, K., Kintscher, T., Kiryluk, J., Klein, S. R., Koirala, R., Kolanoski, H., Köpke, L., Kopper, C., Kopper, S., Koskinen, D. J., Koundal, P., Kovacevich, M., Kowalski, Marek, Krings, K., Kurahashi, N., Kyriacou, A., Lagunas Gualda, C., Lanfranchi, J. L., Larson, M. J., Lauber, F., Lazar, J. P., Lee, J. W., Leonard, K., Leszczyńska, A., Li, Y., Liu, Q. R., Lohfink, E., Lozano Mariscal, C. J., Lu, L., Lucarelli, F., Ludwig, A., Luszczak, W., Lyu, Y., Ma, Wing Yan, Madsen, J., Mahn, K. B. M., Makino, Y., Mancina, S., Mariş, I. C., Maruyama, R., Mase, K., McNally, F., Meagher, K., Medina, A., Meier, M., Meighen-Berger, S., Merz, J., Micallef, J., Mockler, D., Montaruli, T., Moore, R. W., Morse, R., Moulai, M., Naab, R., Nagai, R., Naumann, U., Necker, J., Nguyễn, L. V., Niederhausen, H., Nisa, M. U., Nowicki, S. C., Nygren, D. R., Obertacke Pollmann, A., Oehler, M., Olivas, A., O'Sullivan, E., Pandya, H., Pankova, D. V., Park, N., Parker, G. K., Paudel, E. N., Paul, L., Pérez de los Heros, C., Philippen, S., Pieloth, D., Pieper, S., Pizzuto, A., Plum, M., Popovych, Y., Porcelli, A., Prado Rodriguez, M., Price, P. B., Pries, B., Przybylski, G. T., Raab, C., Raissi, A., Rameez, M., Rawlins, K., Rea, I. C., Rehman, A., Reimann, R., Renzi, G., Resconi, E., Reusch, S., Rhode, W., Richman, M., Riedel, B., Robertson, S., Roellinghoff, G., Rongen, M., Rott, C., Ruhe, T., Ryckbosch, D., Rysewyk Cantu, D., Safa, I., Saffer, J., Sanchez Herrera, S. E., Sandrock, A., Sandroos, J., Santander, M., Sarkar, S., Satalecka, K., Scharf, M., Schaufel, M., Schieler, H., Schlunder, P., Schmidt, T., Schneider, A., Schneider, J., Schröder, F. G., Schumacher, L., Sclafani, S., Seckel, D., Seunarine, S., Sharma, A., Shefali, S., Silva, M., Skrzypek, B., Smithers, B., Snihur, R., Soedingrekso, J., Soldin, D., Spiczak, G. M., Spiering, C., Stachurska, J., Stamatikos, M., Stanev, T., Stein, Robert, Stettner, J., Steuer, A., Stezelberger, T., Stürwald, T., Stuttard, T., Sullivan, G. W., Taboada, I., Tenholt, F., Ter-Antonyan, S., Tilav, S., Tischbein, F., Tollefson, K., Tomankova, L., Tönnis, C., Toscano, S., Tosi, D., Trettin, A., Tselengidou, M., Tung, C. F., Turcati, A., Turcotte, R., Turley, C. F., Twagirayezu, J. P., Ty, B., Unland Elorrieta, M. A., Valtonen-Mattila, N., Vandenbroucke, J., van Eijk, D., van Eijndhoven, N., Vannerom, D., van Santen, J., Verpoest, S., Vraeghe, M., Walck, C., Wallace, A., Watson, T. B., Weaver, C., Weigel, P., Weindl, A., Weiss, M. J., Weldert, J., Wendt, C., Werthebach, J., Weyrauch, M., Whelan, B. J., Whitehorn, N., Wiebusch, C. H., Williams, D. R., Wolf, M., Woschnagg, K., Wrede, G., Wulff, J., Xu, X. W., Xu, Y., Yanez, J. P., Yoshida, S., Yuan, T., Zhang, Z., Icecube Collaboration
Format: Text
Language:English
Published: Deutsches Elektronen-Synchrotron, DESY, Hamburg 2021
Subjects:
610
Online Access:https://dx.doi.org/10.3204/pubdb-2021-03399
https://bib-pubdb1.desy.de/record/462412
id ftdatacite:10.3204/pubdb-2021-03399
record_format openpolar
institution Open Polar
collection DataCite Metadata Store (German National Library of Science and Technology)
op_collection_id ftdatacite
language English
topic 610
spellingShingle 610
Abbasi, R.
Ackermann, Markus
Adams, J.
Aguilar, J. A.
Ahlers, M.
Ahrens, M.
Alispach, C.
Alves, A. A.
Amin, N. M.
An, R.
Andeen, K.
Anderson, T.
Ansseau, I.
Anton, G.
Argüelles, C.
Axani, S.
Bai, X.
Balagopal V., A.
Barbano, A.
Barwick, S. W.
Bastian-Querner, Benjamin
Basu, V.
Baur, S.
Bay, R.
Beatty, J. J.
Becker, K.-H.
Becker Tjus, J.
Bellenghi, C.
BenZvi, S.
Berley, D.
Bernardini, Elisa
Besson, D. Z.
Binder, G.
Bindig, D.
Blaufuss, E.
Blot, S.
Borowka, J.
Böser, S.
Botner, O.
Böttcher, J.
Bourbeau, E.
Bourbeau, J.
Bradascio, F.
Braun, J.
Bron, S.
Brostean-Kaiser, J.
Browne, S.
Burgman, A.
Busse, R. S.
Campana, M. A.
Chen, C.
Chirkin, D.
Choi, K.
Clark, B. A.
Clark, K.
Classen, L.
Coleman, A.
Collin, G. H.
Conrad, J. M.
Coppin, P.
Correa, P.
Cowen, D. F.
Cross, R.
Dave, P.
De Clercq, C.
DeLaunay, J. J.
Dembinski, H.
Deoskar, K.
De Ridder, S.
Desai, A.
Desiati, P.
de Vries, K. D.
de Wasseige, G.
de With, M.
DeYoung, T.
Dharani, S.
Diaz, A.
Díaz-Vélez, J. C.
Dujmovic, H.
Dunkman, M.
DuVernois, M. A.
Dvorak, E.
Ehrhardt, T.
Eller, P.
Engel, R.
Erpenbeck, H.
Evans, J.
Evenson, P. A.
Fahey, S.
Fazely, A. R.
Fiedlschuster, S.
Fienberg, A. T.
Filimonov, K.
Finley, C.
Fischer, Leander
Fox, D.
Franckowiak, A.
Friedman, E.
Fritz, A.
Fürst, P.
K. Gaisser, T.
Gallagher, J.
Ganster, E.
Garrappa, S.
Gerhardt, L.
Ghadimi, A.
Glaser, C.
Glauch, T.
Glüsenkamp, T.
Goldschmidt, A.
Gonzalez, J. G.
Goswami, S.
Grant, D.
Grégoire, T.
Griffith, Z.
Griswold, S.
Gündüz, M.
Günther, C.
Haack, C.
Hallgren, A.
Halliday, R.
Halve, L.
Halzen, F.
Ha Minh, M.
Hanson, K.
Hardin, J.
Harnisch, A. A.
Haungs, A.
Hauser, S.
Hebecker, D.
Helbing, K.
Henningsen, F.
Hettinger, E. C.
Hickford, S.
Hignight, J.
Hill, C.
Hill, G. C.
Hoffman, K. D.
Hoffmann, R.
Hoinka, T.
Hokanson-Fasig, B.
Hoshina, K.
Huang, F.
Huber, M.
Huber, T.
Hultqvist, K.
Hünnefeld, M.
Hussain, R.
In, S.
Iovine, N.
Ishihara, A.
Jansson, M.
Japaridze, G. S.
Jeong, M.
Jones, B. J. P.
Joppe, R.
Kang, D.
Kang, W.
Kang, X.
Kappes, A.
Kappesser, D.
Karg, T.
Karl, M.
Karle, A.
Katz, U.
Kauer, M.
Kellermann, M.
Kelley, J. L.
Kheirandish, A.
Kin, K.
Kintscher, T.
Kiryluk, J.
Klein, S. R.
Koirala, R.
Kolanoski, H.
Köpke, L.
Kopper, C.
Kopper, S.
Koskinen, D. J.
Koundal, P.
Kovacevich, M.
Kowalski, Marek
Krings, K.
Kurahashi, N.
Kyriacou, A.
Lagunas Gualda, C.
Lanfranchi, J. L.
Larson, M. J.
Lauber, F.
Lazar, J. P.
Lee, J. W.
Leonard, K.
Leszczyńska, A.
Li, Y.
Liu, Q. R.
Lohfink, E.
Lozano Mariscal, C. J.
Lu, L.
Lucarelli, F.
Ludwig, A.
Luszczak, W.
Lyu, Y.
Ma, Wing Yan
Madsen, J.
Mahn, K. B. M.
Makino, Y.
Mancina, S.
Mariş, I. C.
Maruyama, R.
Mase, K.
McNally, F.
Meagher, K.
Medina, A.
Meier, M.
Meighen-Berger, S.
Merz, J.
Micallef, J.
Mockler, D.
Montaruli, T.
Moore, R. W.
Morse, R.
Moulai, M.
Naab, R.
Nagai, R.
Naumann, U.
Necker, J.
Nguyễn, L. V.
Niederhausen, H.
Nisa, M. U.
Nowicki, S. C.
Nygren, D. R.
Obertacke Pollmann, A.
Oehler, M.
Olivas, A.
O'Sullivan, E.
Pandya, H.
Pankova, D. V.
Park, N.
Parker, G. K.
Paudel, E. N.
Paul, L.
Pérez de los Heros, C.
Philippen, S.
Pieloth, D.
Pieper, S.
Pizzuto, A.
Plum, M.
Popovych, Y.
Porcelli, A.
Prado Rodriguez, M.
Price, P. B.
Pries, B.
Przybylski, G. T.
Raab, C.
Raissi, A.
Rameez, M.
Rawlins, K.
Rea, I. C.
Rehman, A.
Reimann, R.
Renzi, G.
Resconi, E.
Reusch, S.
Rhode, W.
Richman, M.
Riedel, B.
Robertson, S.
Roellinghoff, G.
Rongen, M.
Rott, C.
Ruhe, T.
Ryckbosch, D.
Rysewyk Cantu, D.
Safa, I.
Saffer, J.
Sanchez Herrera, S. E.
Sandrock, A.
Sandroos, J.
Santander, M.
Sarkar, S.
Sarkar, S.
Satalecka, K.
Scharf, M.
Schaufel, M.
Schieler, H.
Schlunder, P.
Schmidt, T.
Schneider, A.
Schneider, J.
Schröder, F. G.
Schumacher, L.
Sclafani, S.
Seckel, D.
Seunarine, S.
Sharma, A.
Shefali, S.
Silva, M.
Skrzypek, B.
Smithers, B.
Snihur, R.
Soedingrekso, J.
Soldin, D.
Spiczak, G. M.
Spiering, C.
Stachurska, J.
Stamatikos, M.
Stanev, T.
Stein, Robert
Stettner, J.
Steuer, A.
Stezelberger, T.
Stürwald, T.
Stuttard, T.
Sullivan, G. W.
Taboada, I.
Tenholt, F.
Ter-Antonyan, S.
Tilav, S.
Tischbein, F.
Tollefson, K.
Tomankova, L.
Tönnis, C.
Toscano, S.
Tosi, D.
Trettin, A.
Tselengidou, M.
Tung, C. F.
Turcati, A.
Turcotte, R.
Turley, C. F.
Twagirayezu, J. P.
Ty, B.
Unland Elorrieta, M. A.
Valtonen-Mattila, N.
Vandenbroucke, J.
van Eijk, D.
van Eijndhoven, N.
Vannerom, D.
van Santen, J.
Verpoest, S.
Vraeghe, M.
Walck, C.
Wallace, A.
Watson, T. B.
Weaver, C.
Weigel, P.
Weindl, A.
Weiss, M. J.
Weldert, J.
Wendt, C.
Werthebach, J.
Weyrauch, M.
Whelan, B. J.
Whitehorn, N.
Wiebusch, C. H.
Williams, D. R.
Wolf, M.
Woschnagg, K.
Wrede, G.
Wulff, J.
Xu, X. W.
Xu, Y.
Yanez, J. P.
Yoshida, S.
Yuan, T.
Zhang, Z.
Icecube Collaboration
A muon-track reconstruction exploiting stochastic losses for large-scale Cherenkov detectors
topic_facet 610
description Journal of Instrumentation 16(08), P08034 (2021). doi:10.1088/1748-0221/16/08/P08034 : IceCube is a cubic-kilometer Cherenkov telescope operating at the South Pole. The main goal of IceCube is the detection of astrophysical neutrinos and the identification of their sources. High-energy muon neutrinos are observed via the secondary muons produced in charge current interactions with nuclei in the ice. Currently, the best performing muon track directional reconstruction is based on a maximum likelihood method using the arrival time distribution of Cherenkov photons registered by the experiment's photomultipliers. A known systematic shortcoming of the prevailing method is to assume a continuous energy loss along the muon track. However at energies >1 TeV the light yield from muons is dominated by stochastic showers. This paper discusses a generalized ansatz where the expected arrival time distribution is parametrized by a stochastic muon energy loss pattern. This more realistic parametrization of the loss profile leads to an improvement of the muon angular resolution of up to 20% for through-going tracks and up to a factor 2 for starting tracks over existing algorithms. Additionally, the procedure to estimate the directional reconstruction uncertainty has been improved to be more robust against numerical errors. : Published by Inst. of Physics, London
format Text
author Abbasi, R.
Ackermann, Markus
Adams, J.
Aguilar, J. A.
Ahlers, M.
Ahrens, M.
Alispach, C.
Alves, A. A.
Amin, N. M.
An, R.
Andeen, K.
Anderson, T.
Ansseau, I.
Anton, G.
Argüelles, C.
Axani, S.
Bai, X.
Balagopal V., A.
Barbano, A.
Barwick, S. W.
Bastian-Querner, Benjamin
Basu, V.
Baur, S.
Bay, R.
Beatty, J. J.
Becker, K.-H.
Becker Tjus, J.
Bellenghi, C.
BenZvi, S.
Berley, D.
Bernardini, Elisa
Besson, D. Z.
Binder, G.
Bindig, D.
Blaufuss, E.
Blot, S.
Borowka, J.
Böser, S.
Botner, O.
Böttcher, J.
Bourbeau, E.
Bourbeau, J.
Bradascio, F.
Braun, J.
Bron, S.
Brostean-Kaiser, J.
Browne, S.
Burgman, A.
Busse, R. S.
Campana, M. A.
Chen, C.
Chirkin, D.
Choi, K.
Clark, B. A.
Clark, K.
Classen, L.
Coleman, A.
Collin, G. H.
Conrad, J. M.
Coppin, P.
Correa, P.
Cowen, D. F.
Cross, R.
Dave, P.
De Clercq, C.
DeLaunay, J. J.
Dembinski, H.
Deoskar, K.
De Ridder, S.
Desai, A.
Desiati, P.
de Vries, K. D.
de Wasseige, G.
de With, M.
DeYoung, T.
Dharani, S.
Diaz, A.
Díaz-Vélez, J. C.
Dujmovic, H.
Dunkman, M.
DuVernois, M. A.
Dvorak, E.
Ehrhardt, T.
Eller, P.
Engel, R.
Erpenbeck, H.
Evans, J.
Evenson, P. A.
Fahey, S.
Fazely, A. R.
Fiedlschuster, S.
Fienberg, A. T.
Filimonov, K.
Finley, C.
Fischer, Leander
Fox, D.
Franckowiak, A.
Friedman, E.
Fritz, A.
Fürst, P.
K. Gaisser, T.
Gallagher, J.
Ganster, E.
Garrappa, S.
Gerhardt, L.
Ghadimi, A.
Glaser, C.
Glauch, T.
Glüsenkamp, T.
Goldschmidt, A.
Gonzalez, J. G.
Goswami, S.
Grant, D.
Grégoire, T.
Griffith, Z.
Griswold, S.
Gündüz, M.
Günther, C.
Haack, C.
Hallgren, A.
Halliday, R.
Halve, L.
Halzen, F.
Ha Minh, M.
Hanson, K.
Hardin, J.
Harnisch, A. A.
Haungs, A.
Hauser, S.
Hebecker, D.
Helbing, K.
Henningsen, F.
Hettinger, E. C.
Hickford, S.
Hignight, J.
Hill, C.
Hill, G. C.
Hoffman, K. D.
Hoffmann, R.
Hoinka, T.
Hokanson-Fasig, B.
Hoshina, K.
Huang, F.
Huber, M.
Huber, T.
Hultqvist, K.
Hünnefeld, M.
Hussain, R.
In, S.
Iovine, N.
Ishihara, A.
Jansson, M.
Japaridze, G. S.
Jeong, M.
Jones, B. J. P.
Joppe, R.
Kang, D.
Kang, W.
Kang, X.
Kappes, A.
Kappesser, D.
Karg, T.
Karl, M.
Karle, A.
Katz, U.
Kauer, M.
Kellermann, M.
Kelley, J. L.
Kheirandish, A.
Kin, K.
Kintscher, T.
Kiryluk, J.
Klein, S. R.
Koirala, R.
Kolanoski, H.
Köpke, L.
Kopper, C.
Kopper, S.
Koskinen, D. J.
Koundal, P.
Kovacevich, M.
Kowalski, Marek
Krings, K.
Kurahashi, N.
Kyriacou, A.
Lagunas Gualda, C.
Lanfranchi, J. L.
Larson, M. J.
Lauber, F.
Lazar, J. P.
Lee, J. W.
Leonard, K.
Leszczyńska, A.
Li, Y.
Liu, Q. R.
Lohfink, E.
Lozano Mariscal, C. J.
Lu, L.
Lucarelli, F.
Ludwig, A.
Luszczak, W.
Lyu, Y.
Ma, Wing Yan
Madsen, J.
Mahn, K. B. M.
Makino, Y.
Mancina, S.
Mariş, I. C.
Maruyama, R.
Mase, K.
McNally, F.
Meagher, K.
Medina, A.
Meier, M.
Meighen-Berger, S.
Merz, J.
Micallef, J.
Mockler, D.
Montaruli, T.
Moore, R. W.
Morse, R.
Moulai, M.
Naab, R.
Nagai, R.
Naumann, U.
Necker, J.
Nguyễn, L. V.
Niederhausen, H.
Nisa, M. U.
Nowicki, S. C.
Nygren, D. R.
Obertacke Pollmann, A.
Oehler, M.
Olivas, A.
O'Sullivan, E.
Pandya, H.
Pankova, D. V.
Park, N.
Parker, G. K.
Paudel, E. N.
Paul, L.
Pérez de los Heros, C.
Philippen, S.
Pieloth, D.
Pieper, S.
Pizzuto, A.
Plum, M.
Popovych, Y.
Porcelli, A.
Prado Rodriguez, M.
Price, P. B.
Pries, B.
Przybylski, G. T.
Raab, C.
Raissi, A.
Rameez, M.
Rawlins, K.
Rea, I. C.
Rehman, A.
Reimann, R.
Renzi, G.
Resconi, E.
Reusch, S.
Rhode, W.
Richman, M.
Riedel, B.
Robertson, S.
Roellinghoff, G.
Rongen, M.
Rott, C.
Ruhe, T.
Ryckbosch, D.
Rysewyk Cantu, D.
Safa, I.
Saffer, J.
Sanchez Herrera, S. E.
Sandrock, A.
Sandroos, J.
Santander, M.
Sarkar, S.
Sarkar, S.
Satalecka, K.
Scharf, M.
Schaufel, M.
Schieler, H.
Schlunder, P.
Schmidt, T.
Schneider, A.
Schneider, J.
Schröder, F. G.
Schumacher, L.
Sclafani, S.
Seckel, D.
Seunarine, S.
Sharma, A.
Shefali, S.
Silva, M.
Skrzypek, B.
Smithers, B.
Snihur, R.
Soedingrekso, J.
Soldin, D.
Spiczak, G. M.
Spiering, C.
Stachurska, J.
Stamatikos, M.
Stanev, T.
Stein, Robert
Stettner, J.
Steuer, A.
Stezelberger, T.
Stürwald, T.
Stuttard, T.
Sullivan, G. W.
Taboada, I.
Tenholt, F.
Ter-Antonyan, S.
Tilav, S.
Tischbein, F.
Tollefson, K.
Tomankova, L.
Tönnis, C.
Toscano, S.
Tosi, D.
Trettin, A.
Tselengidou, M.
Tung, C. F.
Turcati, A.
Turcotte, R.
Turley, C. F.
Twagirayezu, J. P.
Ty, B.
Unland Elorrieta, M. A.
Valtonen-Mattila, N.
Vandenbroucke, J.
van Eijk, D.
van Eijndhoven, N.
Vannerom, D.
van Santen, J.
Verpoest, S.
Vraeghe, M.
Walck, C.
Wallace, A.
Watson, T. B.
Weaver, C.
Weigel, P.
Weindl, A.
Weiss, M. J.
Weldert, J.
Wendt, C.
Werthebach, J.
Weyrauch, M.
Whelan, B. J.
Whitehorn, N.
Wiebusch, C. H.
Williams, D. R.
Wolf, M.
Woschnagg, K.
Wrede, G.
Wulff, J.
Xu, X. W.
Xu, Y.
Yanez, J. P.
Yoshida, S.
Yuan, T.
Zhang, Z.
Icecube Collaboration
author_facet Abbasi, R.
Ackermann, Markus
Adams, J.
Aguilar, J. A.
Ahlers, M.
Ahrens, M.
Alispach, C.
Alves, A. A.
Amin, N. M.
An, R.
Andeen, K.
Anderson, T.
Ansseau, I.
Anton, G.
Argüelles, C.
Axani, S.
Bai, X.
Balagopal V., A.
Barbano, A.
Barwick, S. W.
Bastian-Querner, Benjamin
Basu, V.
Baur, S.
Bay, R.
Beatty, J. J.
Becker, K.-H.
Becker Tjus, J.
Bellenghi, C.
BenZvi, S.
Berley, D.
Bernardini, Elisa
Besson, D. Z.
Binder, G.
Bindig, D.
Blaufuss, E.
Blot, S.
Borowka, J.
Böser, S.
Botner, O.
Böttcher, J.
Bourbeau, E.
Bourbeau, J.
Bradascio, F.
Braun, J.
Bron, S.
Brostean-Kaiser, J.
Browne, S.
Burgman, A.
Busse, R. S.
Campana, M. A.
Chen, C.
Chirkin, D.
Choi, K.
Clark, B. A.
Clark, K.
Classen, L.
Coleman, A.
Collin, G. H.
Conrad, J. M.
Coppin, P.
Correa, P.
Cowen, D. F.
Cross, R.
Dave, P.
De Clercq, C.
DeLaunay, J. J.
Dembinski, H.
Deoskar, K.
De Ridder, S.
Desai, A.
Desiati, P.
de Vries, K. D.
de Wasseige, G.
de With, M.
DeYoung, T.
Dharani, S.
Diaz, A.
Díaz-Vélez, J. C.
Dujmovic, H.
Dunkman, M.
DuVernois, M. A.
Dvorak, E.
Ehrhardt, T.
Eller, P.
Engel, R.
Erpenbeck, H.
Evans, J.
Evenson, P. A.
Fahey, S.
Fazely, A. R.
Fiedlschuster, S.
Fienberg, A. T.
Filimonov, K.
Finley, C.
Fischer, Leander
Fox, D.
Franckowiak, A.
Friedman, E.
Fritz, A.
Fürst, P.
K. Gaisser, T.
Gallagher, J.
Ganster, E.
Garrappa, S.
Gerhardt, L.
Ghadimi, A.
Glaser, C.
Glauch, T.
Glüsenkamp, T.
Goldschmidt, A.
Gonzalez, J. G.
Goswami, S.
Grant, D.
Grégoire, T.
Griffith, Z.
Griswold, S.
Gündüz, M.
Günther, C.
Haack, C.
Hallgren, A.
Halliday, R.
Halve, L.
Halzen, F.
Ha Minh, M.
Hanson, K.
Hardin, J.
Harnisch, A. A.
Haungs, A.
Hauser, S.
Hebecker, D.
Helbing, K.
Henningsen, F.
Hettinger, E. C.
Hickford, S.
Hignight, J.
Hill, C.
Hill, G. C.
Hoffman, K. D.
Hoffmann, R.
Hoinka, T.
Hokanson-Fasig, B.
Hoshina, K.
Huang, F.
Huber, M.
Huber, T.
Hultqvist, K.
Hünnefeld, M.
Hussain, R.
In, S.
Iovine, N.
Ishihara, A.
Jansson, M.
Japaridze, G. S.
Jeong, M.
Jones, B. J. P.
Joppe, R.
Kang, D.
Kang, W.
Kang, X.
Kappes, A.
Kappesser, D.
Karg, T.
Karl, M.
Karle, A.
Katz, U.
Kauer, M.
Kellermann, M.
Kelley, J. L.
Kheirandish, A.
Kin, K.
Kintscher, T.
Kiryluk, J.
Klein, S. R.
Koirala, R.
Kolanoski, H.
Köpke, L.
Kopper, C.
Kopper, S.
Koskinen, D. J.
Koundal, P.
Kovacevich, M.
Kowalski, Marek
Krings, K.
Kurahashi, N.
Kyriacou, A.
Lagunas Gualda, C.
Lanfranchi, J. L.
Larson, M. J.
Lauber, F.
Lazar, J. P.
Lee, J. W.
Leonard, K.
Leszczyńska, A.
Li, Y.
Liu, Q. R.
Lohfink, E.
Lozano Mariscal, C. J.
Lu, L.
Lucarelli, F.
Ludwig, A.
Luszczak, W.
Lyu, Y.
Ma, Wing Yan
Madsen, J.
Mahn, K. B. M.
Makino, Y.
Mancina, S.
Mariş, I. C.
Maruyama, R.
Mase, K.
McNally, F.
Meagher, K.
Medina, A.
Meier, M.
Meighen-Berger, S.
Merz, J.
Micallef, J.
Mockler, D.
Montaruli, T.
Moore, R. W.
Morse, R.
Moulai, M.
Naab, R.
Nagai, R.
Naumann, U.
Necker, J.
Nguyễn, L. V.
Niederhausen, H.
Nisa, M. U.
Nowicki, S. C.
Nygren, D. R.
Obertacke Pollmann, A.
Oehler, M.
Olivas, A.
O'Sullivan, E.
Pandya, H.
Pankova, D. V.
Park, N.
Parker, G. K.
Paudel, E. N.
Paul, L.
Pérez de los Heros, C.
Philippen, S.
Pieloth, D.
Pieper, S.
Pizzuto, A.
Plum, M.
Popovych, Y.
Porcelli, A.
Prado Rodriguez, M.
Price, P. B.
Pries, B.
Przybylski, G. T.
Raab, C.
Raissi, A.
Rameez, M.
Rawlins, K.
Rea, I. C.
Rehman, A.
Reimann, R.
Renzi, G.
Resconi, E.
Reusch, S.
Rhode, W.
Richman, M.
Riedel, B.
Robertson, S.
Roellinghoff, G.
Rongen, M.
Rott, C.
Ruhe, T.
Ryckbosch, D.
Rysewyk Cantu, D.
Safa, I.
Saffer, J.
Sanchez Herrera, S. E.
Sandrock, A.
Sandroos, J.
Santander, M.
Sarkar, S.
Sarkar, S.
Satalecka, K.
Scharf, M.
Schaufel, M.
Schieler, H.
Schlunder, P.
Schmidt, T.
Schneider, A.
Schneider, J.
Schröder, F. G.
Schumacher, L.
Sclafani, S.
Seckel, D.
Seunarine, S.
Sharma, A.
Shefali, S.
Silva, M.
Skrzypek, B.
Smithers, B.
Snihur, R.
Soedingrekso, J.
Soldin, D.
Spiczak, G. M.
Spiering, C.
Stachurska, J.
Stamatikos, M.
Stanev, T.
Stein, Robert
Stettner, J.
Steuer, A.
Stezelberger, T.
Stürwald, T.
Stuttard, T.
Sullivan, G. W.
Taboada, I.
Tenholt, F.
Ter-Antonyan, S.
Tilav, S.
Tischbein, F.
Tollefson, K.
Tomankova, L.
Tönnis, C.
Toscano, S.
Tosi, D.
Trettin, A.
Tselengidou, M.
Tung, C. F.
Turcati, A.
Turcotte, R.
Turley, C. F.
Twagirayezu, J. P.
Ty, B.
Unland Elorrieta, M. A.
Valtonen-Mattila, N.
Vandenbroucke, J.
van Eijk, D.
van Eijndhoven, N.
Vannerom, D.
van Santen, J.
Verpoest, S.
Vraeghe, M.
Walck, C.
Wallace, A.
Watson, T. B.
Weaver, C.
Weigel, P.
Weindl, A.
Weiss, M. J.
Weldert, J.
Wendt, C.
Werthebach, J.
Weyrauch, M.
Whelan, B. J.
Whitehorn, N.
Wiebusch, C. H.
Williams, D. R.
Wolf, M.
Woschnagg, K.
Wrede, G.
Wulff, J.
Xu, X. W.
Xu, Y.
Yanez, J. P.
Yoshida, S.
Yuan, T.
Zhang, Z.
Icecube Collaboration
author_sort Abbasi, R.
title A muon-track reconstruction exploiting stochastic losses for large-scale Cherenkov detectors
title_short A muon-track reconstruction exploiting stochastic losses for large-scale Cherenkov detectors
title_full A muon-track reconstruction exploiting stochastic losses for large-scale Cherenkov detectors
title_fullStr A muon-track reconstruction exploiting stochastic losses for large-scale Cherenkov detectors
title_full_unstemmed A muon-track reconstruction exploiting stochastic losses for large-scale Cherenkov detectors
title_sort muon-track reconstruction exploiting stochastic losses for large-scale cherenkov detectors
publisher Deutsches Elektronen-Synchrotron, DESY, Hamburg
publishDate 2021
url https://dx.doi.org/10.3204/pubdb-2021-03399
https://bib-pubdb1.desy.de/record/462412
geographic South Pole
geographic_facet South Pole
genre South pole
genre_facet South pole
op_relation https://dx.doi.org/10.1088/1748-0221/16/08/p08034
op_doi https://doi.org/10.3204/pubdb-2021-03399
https://doi.org/10.1088/1748-0221/16/08/p08034
_version_ 1766202146679685120
spelling ftdatacite:10.3204/pubdb-2021-03399 2023-05-15T18:22:44+02:00 A muon-track reconstruction exploiting stochastic losses for large-scale Cherenkov detectors Abbasi, R. Ackermann, Markus Adams, J. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Ahrens, M. Alispach, C. Alves, A. A. Amin, N. M. An, R. Andeen, K. Anderson, T. Ansseau, I. Anton, G. Argüelles, C. Axani, S. Bai, X. Balagopal V., A. Barbano, A. Barwick, S. W. Bastian-Querner, Benjamin Basu, V. Baur, S. Bay, R. Beatty, J. J. Becker, K.-H. Becker Tjus, J. Bellenghi, C. BenZvi, S. Berley, D. Bernardini, Elisa Besson, D. Z. Binder, G. Bindig, D. Blaufuss, E. Blot, S. Borowka, J. Böser, S. Botner, O. Böttcher, J. Bourbeau, E. Bourbeau, J. Bradascio, F. Braun, J. Bron, S. Brostean-Kaiser, J. Browne, S. Burgman, A. Busse, R. S. Campana, M. A. Chen, C. Chirkin, D. Choi, K. Clark, B. A. Clark, K. Classen, L. Coleman, A. Collin, G. H. Conrad, J. M. Coppin, P. Correa, P. Cowen, D. F. Cross, R. Dave, P. De Clercq, C. DeLaunay, J. J. Dembinski, H. Deoskar, K. De Ridder, S. Desai, A. Desiati, P. de Vries, K. D. de Wasseige, G. de With, M. DeYoung, T. Dharani, S. Diaz, A. Díaz-Vélez, J. C. Dujmovic, H. Dunkman, M. DuVernois, M. A. Dvorak, E. Ehrhardt, T. Eller, P. Engel, R. Erpenbeck, H. Evans, J. Evenson, P. A. Fahey, S. Fazely, A. R. Fiedlschuster, S. Fienberg, A. T. Filimonov, K. Finley, C. Fischer, Leander Fox, D. Franckowiak, A. Friedman, E. Fritz, A. Fürst, P. K. Gaisser, T. Gallagher, J. Ganster, E. Garrappa, S. Gerhardt, L. Ghadimi, A. Glaser, C. Glauch, T. Glüsenkamp, T. Goldschmidt, A. Gonzalez, J. G. Goswami, S. Grant, D. Grégoire, T. Griffith, Z. Griswold, S. Gündüz, M. Günther, C. Haack, C. Hallgren, A. Halliday, R. Halve, L. Halzen, F. Ha Minh, M. Hanson, K. Hardin, J. Harnisch, A. A. Haungs, A. Hauser, S. Hebecker, D. Helbing, K. Henningsen, F. Hettinger, E. C. Hickford, S. Hignight, J. Hill, C. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hoffmann, R. Hoinka, T. Hokanson-Fasig, B. Hoshina, K. Huang, F. Huber, M. Huber, T. Hultqvist, K. Hünnefeld, M. Hussain, R. In, S. Iovine, N. Ishihara, A. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jones, B. J. P. Joppe, R. Kang, D. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Katz, U. Kauer, M. Kellermann, M. Kelley, J. L. Kheirandish, A. Kin, K. Kintscher, T. Kiryluk, J. Klein, S. R. Koirala, R. Kolanoski, H. Köpke, L. Kopper, C. Kopper, S. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kovacevich, M. Kowalski, Marek Krings, K. Kurahashi, N. Kyriacou, A. Lagunas Gualda, C. Lanfranchi, J. L. Larson, M. J. Lauber, F. Lazar, J. P. Lee, J. W. Leonard, K. Leszczyńska, A. Li, Y. Liu, Q. R. Lohfink, E. Lozano Mariscal, C. J. Lu, L. Lucarelli, F. Ludwig, A. Luszczak, W. Lyu, Y. Ma, Wing Yan Madsen, J. Mahn, K. B. M. Makino, Y. Mancina, S. Mariş, I. C. Maruyama, R. Mase, K. McNally, F. Meagher, K. Medina, A. Meier, M. Meighen-Berger, S. Merz, J. Micallef, J. Mockler, D. Montaruli, T. Moore, R. W. Morse, R. Moulai, M. Naab, R. Nagai, R. Naumann, U. Necker, J. Nguyễn, L. V. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Nowicki, S. C. Nygren, D. R. Obertacke Pollmann, A. Oehler, M. Olivas, A. O'Sullivan, E. Pandya, H. Pankova, D. V. Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Paul, L. Pérez de los Heros, C. Philippen, S. Pieloth, D. Pieper, S. Pizzuto, A. Plum, M. Popovych, Y. Porcelli, A. Prado Rodriguez, M. Price, P. B. Pries, B. Przybylski, G. T. Raab, C. Raissi, A. Rameez, M. Rawlins, K. Rea, I. C. Rehman, A. Reimann, R. Renzi, G. Resconi, E. Reusch, S. Rhode, W. Richman, M. Riedel, B. Robertson, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rott, C. Ruhe, T. Ryckbosch, D. Rysewyk Cantu, D. Safa, I. Saffer, J. Sanchez Herrera, S. E. Sandrock, A. Sandroos, J. Santander, M. Sarkar, S. Sarkar, S. Satalecka, K. Scharf, M. Schaufel, M. Schieler, H. Schlunder, P. Schmidt, T. Schneider, A. Schneider, J. Schröder, F. G. Schumacher, L. Sclafani, S. Seckel, D. Seunarine, S. Sharma, A. Shefali, S. Silva, M. Skrzypek, B. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Soldin, D. Spiczak, G. M. Spiering, C. Stachurska, J. Stamatikos, M. Stanev, T. Stein, Robert Stettner, J. Steuer, A. Stezelberger, T. Stürwald, T. Stuttard, T. Sullivan, G. W. Taboada, I. Tenholt, F. Ter-Antonyan, S. Tilav, S. Tischbein, F. Tollefson, K. Tomankova, L. Tönnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Trettin, A. Tselengidou, M. Tung, C. F. Turcati, A. Turcotte, R. Turley, C. F. Twagirayezu, J. P. Ty, B. Unland Elorrieta, M. A. Valtonen-Mattila, N. Vandenbroucke, J. van Eijk, D. van Eijndhoven, N. Vannerom, D. van Santen, J. Verpoest, S. Vraeghe, M. Walck, C. Wallace, A. Watson, T. B. Weaver, C. Weigel, P. Weindl, A. Weiss, M. J. Weldert, J. Wendt, C. Werthebach, J. Weyrauch, M. Whelan, B. J. Whitehorn, N. Wiebusch, C. H. Williams, D. R. Wolf, M. Woschnagg, K. Wrede, G. Wulff, J. Xu, X. W. Xu, Y. Yanez, J. P. Yoshida, S. Yuan, T. Zhang, Z. Icecube Collaboration 2021 https://dx.doi.org/10.3204/pubdb-2021-03399 https://bib-pubdb1.desy.de/record/462412 en eng Deutsches Elektronen-Synchrotron, DESY, Hamburg https://dx.doi.org/10.1088/1748-0221/16/08/p08034 610 article-journal Text Journal article ScholarlyArticle 2021 ftdatacite https://doi.org/10.3204/pubdb-2021-03399 https://doi.org/10.1088/1748-0221/16/08/p08034 2022-02-08T15:51:58Z Journal of Instrumentation 16(08), P08034 (2021). doi:10.1088/1748-0221/16/08/P08034 : IceCube is a cubic-kilometer Cherenkov telescope operating at the South Pole. The main goal of IceCube is the detection of astrophysical neutrinos and the identification of their sources. High-energy muon neutrinos are observed via the secondary muons produced in charge current interactions with nuclei in the ice. Currently, the best performing muon track directional reconstruction is based on a maximum likelihood method using the arrival time distribution of Cherenkov photons registered by the experiment's photomultipliers. A known systematic shortcoming of the prevailing method is to assume a continuous energy loss along the muon track. However at energies >1 TeV the light yield from muons is dominated by stochastic showers. This paper discusses a generalized ansatz where the expected arrival time distribution is parametrized by a stochastic muon energy loss pattern. This more realistic parametrization of the loss profile leads to an improvement of the muon angular resolution of up to 20% for through-going tracks and up to a factor 2 for starting tracks over existing algorithms. Additionally, the procedure to estimate the directional reconstruction uncertainty has been improved to be more robust against numerical errors. : Published by Inst. of Physics, London Text South pole DataCite Metadata Store (German National Library of Science and Technology) South Pole