English
Related papers

Related papers: Discovering Long-lived Particles at DUNE

200 papers

Long-lived particles have significant enough lifetimes as to, when produced in collisions, leave a distinct signature in the detectors. Driven by increasingly higher energies, trigger and reconstruction algorithms at particle colliders are…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2021-09-14 Rebeca Gonzalez Suarez

The Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) is a leading-edge, international experiment for neutrino science and proton decay studies. This experiment is looking for answers regarding several fundamental questions about the nature of…

Instrumentation and Detectors · Physics 2021-08-24 Mihaela Parvu , Ionel Lazanu

For the future neutrino oscillation experiment DUNE, liquid argon time projections chambers with a fiducial mass of 10 kton each are foreseen. The dual phase concept is one of the two implementations considered, wherein electrons produced…

Instrumentation and Detectors · Physics 2019-05-22 T. Lux

In contrast to the decay products ensuing from a fast moving particle which are collimated along the original direction of the parent, those from a slow moving particle are distributed over a wide region. In the context of searches for…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2018-12-20 Shankha Banerjee , Geneviève Bélanger , Biplob Bhattacherjee , Fawzi Boudjema , Rohini M. Godbole , Swagata Mukherjee

Tensions in several phenomenological models grew with experimental results on neutrino/antineutrino oscillations at Short-Baseline (SBL) and with the recent, carefully recomputed, antineutrino fluxes from nuclear reactors. At a refurbished…

Long-lived particles (LLPs) provide an interesting window into physics beyond the Standard Model, offering characteristic signatures at colliders and in cosmology. In this work, we investigate LLPs decays into dark matter. If the lifetime…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2026-02-24 Mickael V. S. de Farias , Rodrigo Holanda , Matheus M. A. Paixao , Farinaldo S. Queiroz , Priscila V. dos Santos

DUNE will be an underground neutrino oscillation experiment that will perform precision measurements of the PMNS mixing parameters, determine unambiguously the mass ordering and discover leptonic CP violation. It also comprises a rich…

Instrumentation and Detectors · Physics 2022-09-21 J. Soto-Oton

Long-lived particles (LLPs) are particles that are stable or that live long enough for their decays to be experimentally distinguishable in time or position from their production point. We provide an overview of the phenomenology and…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2025-11-25 Laura Jeanty , Brian Shuve

While the QCD axion is often considered to be necessarily light ($\lesssim$ eV), recent work has opened a viable and interesting parameter space for heavy axions, which solve both the Strong CP and the axion Quality Problems. These…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2021-05-21 Kevin J. Kelly , Soubhik Kumar , Zhen Liu

Axion-like particles (ALPs), which are gauge-singlets under the Standard Model (SM), appear in many well-motivated extensions of the SM. Describing the interactions of ALPs with SM fields by means of an effective Lagrangian, we discuss ALP…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2018-01-17 Martin Bauer , Matthias Neubert , Andrea Thamm

At the Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), a proton beam hits a fixed target leading to large production rates of mesons. These mesons can decay and potentially provide a source of long-lived neutral fermions. Examples of such…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2024-05-15 Julian Y. Günther , Jordy de Vries , Herbi K. Dreiner , Zeren Simon Wang , Guanghui Zhou

We present a recast in different benchmark models of the recent CMS search that uses the endcap muon detector system to identify displaced showers produced by decays of long-lived particles (LLPs). The exceptional shielding provided by the…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2023-11-13 Andrea Mitridate , Michele Papucci , Christina Wang , Cristián Peña , Si Xie

As suggested by some extensions of the Standard Model of particle physics, dark matter may be a super-weakly interacting lightest stable particle, while the next-to-lightest particle (NLP) is charged and meta-stable. One could test such a…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2009-01-06 Shin'ichiro Ando , John F. Beacom , Stefano Profumo , David Rainwater

A search for new long-lived particles decaying to leptons using proton-proton collision data produced by the CERN LHC at $\sqrt{s}$ = 13 TeV is presented. Events are selected with two leptons (an electron and a muon, two electrons, or two…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2022-02-21 CMS Collaboration

We study the search prospect of long-lived heavy neutral leptons (HNLs) pair produced in decays of axionlike particles (ALPs) at the proposed Super Tau-Charm Facility (STCF), focusing on the center-of-mass energy of $\sqrt{s}=3.773$ GeV.…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2026-05-13 Xiaokun Li , Zeren Simon Wang , Yu Zhang , Xiaorong Zhou

A search for events with two displaced vertices from long-lived particles (LLP) pairs using data collected by the ATLAS detector at the LHC is presented. This analysis uses 139~fb$^{-1}$ of proton-proton collision data at $\sqrt{s}=13$ TeV…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2022-10-27 ATLAS Collaboration

The Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) is a next generation long baseline (1300 km) neutrino oscillation experiment. The neutrino beam measurements will be performed by a near detector (ND) and far detector (FD). The far detector…

Instrumentation and Detectors · Physics 2023-03-01 H. V. Souza

This document presents the Conceptual Design Report (CDR) put forward by an international neutrino community to pursue the Deep Underground Neutrino Experiment at the Long-Baseline Neutrino Facility (LBNF/DUNE), a groundbreaking science…

Instrumentation and Detectors · Physics 2023-02-20 R. Acciarri , M. A. Acero , M. Adamowski , C. Adams , P. Adamson , S. Adhikari , Z. Ahmad , C. H. Albright , T. Alion , E. Amador , J. Anderson , K. Anderson , C. Andreopoulos , M. Andrews , R. Andrews , I. Anghel , J. d. Anjos , A. Ankowski , M. Antonello , A. ArandaFernandez , A. Ariga , T. Ariga , D. Aristizabal , E. Arrieta-Diaz , K. Aryal , J. Asaadi , D. Asner , M. S. Athar , M. Auger , A. Aurisano , V. Aushev , D. Autiero , M. Avila , J. J. Back , X. Bai , B. Baibussinov , M. Baird , A. B. Balantekin , B. Baller , P. Ballett , B. Bambah , M. Bansal , S. Bansal , G. J. Barker , W. A. Barletta , G. Barr , N. Barros , L. Bartoszek , A. Bashyal , M. Bass , F. Bay , J. Beacom , B. R. Behera , G. Bellettini , V. Bellini , O. Beltramello , P. A. Benetti , A. Bercellie , M. Bergevin , E. Berman , H. Berns , R. Bernstein , S. Bertolucci , B. Bhandari , V. Bhatnagar , B. Bhuyan , J. Bian , K. Biery , M. Bishai , T. Blackburn , A. Blake , F. d. M. Blaszczyk , E. Blaufuss , B. Bleakley , E. Blucher , V. Bocean , F. Boffelli , J. Boissevain , S. Bolognesi , T. Bolton , M. Bonesini , T. Boone , C. Booth , S. Bordoni , M. Borysova , B. Bourguille , S. B. Boyd , D. Brailsford , A. Brandt , J. Bremer , S. Brice , C. Bromberg , G. Brooijmans , G. Brown , R. Brown , G. Brunetti , X. Bu , N. Buchanan , H. Budd , B. Bugg , P. Calafiura , E. Calligarich , E. Calvo , L. Camilleri , M. Campanelli , C. Cantini , B. Carls , R. Carr , M. Cascella , C. Castromonte , E. CatanoMur , F. Cavanna , S. Centro , A. CerveraVillanueva , V. B. Chandratre , A. Chatterjee , S. Chattopadhyay , S. Chattopadhyay , L. Chaussard , S. Chembra , H. Chen , K. Chen , M. Chen , D. Cherdack , C. Chi , S. Childress , S. Choubey , B. C. Choudhary , G. Christodoulou , C. Christofferson , E. Church , D. Cianci , D. Cline , T. Coan , A. Cocco , J. Coelho , P. Cole , G. Collin , J. M. Conrad , M. Convery , R. Corey , L. Corwin , J. Cranshaw , P. Crivelli , D. Cronin-Hennessy , A. Curioni , J. Cushing , D. L. Adams , D. Dale , S. R. Das , T. Davenne , G. S. Davies , J. Davies , J. Dawson , K. De , A. deGouvea , J. K. deJong , P. deJong , P. DeLurgio , M. Decowski , A. Delbart , C. Densham , R. Dharmapalan , N. Dhingra , S. DiLuise , M. Diamantopoulou , J. S. Diaz , G. DiazBautista , M. Diwan , Z. Djurcic , J. Dolph , G. Drake , D. Duchesneau , M. Duvernois , H. Duyang , D. A. Dwyer , S. Dye , S. Dytman , B. Eberly , R. Edgecock , D. Edmunds , S. Elliott , M. Elnimr , S. Emery , E. Endress , S. Eno , A. Ereditato , C. O. Escobar , J. Evans , A. Falcone , L. Falk , A. Farbin , C. Farnese , Y. Farzan , A. Fava , L. Favilli , J. Felde , J. Felix , S. Fernandes , L. Fields , A. Finch , M. Fitton , B. Fleming , T. Forest , J. Fowler , W. Fox , J. Fried , A. Friedland , S. Fuess , B. Fujikawa , A. Gago , H. Gallagher , S. Galymov , T. Gamble , R. Gandhi , D. Garcia-Gamez , S. Gardiner , G. Garvey , V. M. Gehman , A. Gendotti , G. d. Geronimo , C. Ghag , P. Ghoshal , D. Gibin , I. Gil-Botella , R. Gill , D. Girardelli , A. Giri , S. Glavin , D. Goeldi , S. Golapinni , M. Gold , R. A. Gomes , J. J. GomezCadenas , M. C. Goodman , D. Gorbunov , S. Goswami , N. Graf , N. Graf , M. Graham , E. Gramelini , R. Gran , C. Grant , N. Grant , V. Greco , H. Greenlee , L. Greenler , C. Greenley , M. Groh , S. Grullon , T. Grundy , K. Grzelak , E. Guardincerri , V. Guarino , E. Guarnaccia , G. P. Guedes , R. Guenette , A. Guglielmi , A. T. Habig , R. W. Hackenburg , A. Hackenburg , H. Hadavand , R. Haenni , A. Hahn , M. D. Haigh , T. Haines , T. Hamernik , T. Handler , S. Hans , D. Harris , J. Hartnell , T. Hasegawa , R. Hatcher , A. Hatzikoutelis , S. Hays , E. Hazen , M. Headley , A. Heavey , K. Heeger , J. Heise , K. Hennessy , V Hewes , A. Higuera , T. Hill , A. Himmel , M. Hogan , P. Holanda , A. Holin , W. Honey , S. Horikawa , G. Horton-Smith , B. Howard , J. Howell , P. Hurh , J. Huston , J. Hylen , R. Imlay , J. Insler , G. Introzzi , D. Ioanisyan , A. Ioannisian , K. Iwamoto , A. Izmaylov , C. Jackson , D. E. Jaffe , C. James , E. James , F. Jediny , C. Jen , A. Jhingan , S. Jiménez , J. H. Jo , M. Johnson , R. Johnson , J. Johnstone , B. J. Jones , J. Joshi , H. Jostlein , C. K. Jung , T. Junk , A. Kaboth , R. Kadel , T. Kafka , L. Kalousis , Y. Kamyshkov , G. Karagiorgi , D. Karasavvas , Y. Karyotakis , A. Kaur , P. Kaur , B. Kayser , N. Kazaryan , E. Kearns , P. Keener , S. Kemboi , E. Kemp , S. H. Kettell , M. Khabibullin , M. Khandaker , A. Khotjantsev , B. Kirby , M. Kirby , J. Klein , T. Kobilarcik , S. Kohn , G. Koizumi , A. Kopylov , M. Kordosky , L. Kormos , U. Kose , V. A. Kostelecky , M. Kramer , I. Kreslo , R. Kriske , W. Kropp , Y. Kudenko , V. A. Kudryavtsev , S. Kulagin , A. Kumar , G. K. Kumar , J. Kumar , L. Kumar , T. Kutter , A. Laminack , K. Lande , C. Lane , K. Lang , F. Lanni , J. Learned , P. Lebrun , D. Lee , H. Lee , K. Lee , W. M. Lee , M. A. LeiguideOliveira , Q. Li , S. Li , S. Li , X. Li , Y. Li , Z. Li , J. Libo , C. S. Lin , S. Lin , J. Ling , J. Link , Z. Liptak , D. Lissauer , L. Littenberg , B. Littlejohn , Q. Liu , T. Liu , S. Lockwitz , N. Lockyer , T. Loew , M. Lokajicek , K. Long , M. D. L. Lopes , J. P. Lopez , J. Losecco , W. Louis , J. Lowery , M. Luethi , K. B. Luk , B. Lundberg , T. Lundin , X. Luo , T. Lux , J. Lykken , A. A. Machado , J. R. Macier , S. Magill , G. Mahler , K. Mahn , M. Malek , S. Malhotra , D. Malon , F. Mammoliti , S. Mancina , S. K. Mandal , S. Mandodi , S. L. Manly , A. Mann , A. Marchionni , W. Marciano , C. Mariani , J. Maricic , A. Marino , M. Marshak , C. Marshall , J. Marshall , J. Marteau , J. Martin-Albo , D. Martinez , S. Matsuno , J. Matthews , C. Mauger , K. Mavrokoridis , D. Mayilyan , E. Mazzucato , N. McCauley , E. McCluskey , N. McConkey , K. McDonald , K. S. McFarland , A. M. McGowan , C. McGrew , R. McKeown , D. McNulty , R. McTaggart , A. Mefodiev , M. Mehrian , P. Mehta , D. Mei , O. Mena , S. Menary , H. Mendez , A. Menegolli , G. Meng , Y. Meng , H. Merritt , D. Mertins , M. Messier , W. Metcalf , M. Mewes , H. Meyer , T. Miao , R. Milincic , W. Miller , G. Mills , O. Mineev , O. Miranda , C. S. Mishra , S. R. Mishra , B. Mitrica , D. Mladenov , I. Mocioiu , R. Mohanta , N. Mokhov , C. Montanari , D. Montanari , J. Moon , M. Mooney , C. Moore , J. Morfin , B. Morgan , C. Morris , W. Morse , Z. Moss , C. Mossey , C. A. Moura , J. Mousseau , L. Mualem , M. Muether , S. Mufson , S. Murphy , J. Musser , R. Musser , Y. Nakajima , D. Naples , J. Navarro , D. Navas , J. Nelson , M. Nessi , M. Newcomer , Y. Ng , R. Nichol , T. C. Nicholls , K. Nikolics , E. Niner , B. Norris , F. Noto , P. Novakova , P. Novella , J. Nowak , M. S. Nunes , H. O'Keeffe , R. Oldeman , R. Oliveira , T. Olson , Y. Onishchuk , J. Osta , T. Ovsjannikova , B. Page , S. Pakvasa , S. Pal , O. Palamara , A. Palazzo , J. Paley , C. Palomares , E. Pantic , V. Paolone , V. Papadimitriou , J. Park , S. Parke , Z. Parsa , S. Pascoli , R. Patterson , S. Patton , T. Patzak , B. Paulos , L. Paulucci , Z. Pavlovic , G. Pawloski , S. Peeters , E. Pennacchio , A. Perch , G. N. Perdue , L. Periale , J. D. Perkin , H. Pessard , G. Petrillo , R. Petti , A. Petukhov , F. Pietropaolo , R. Plunkett , S. Pordes , M. Potekhin , R. Potenza , B. Potukuchi , N. Poudyal , O. Prokofiev , N. Pruthi , P. Przewlocki , D. Pushka , X. Qian , J. L. Raaf , R. Raboanary , V. Radeka , A. Radovic , G. Raffelt , I. Rakhno , H. T. Rakotondramanana , L. Rakotondravohitra , Y. A. Ramachers , R. Rameika , J. Ramsey , A. Rappoldi , G. Raselli , P. Ratoff , B. Rebel , C. Regenfus , J. Reichenbacher , D. Reitzner , A. Remoto , A. Renshaw , S. Rescia , M. Richardson , K. Rielage , K. Riesselmann , M. Robinson , L. Rochester , O. B. Rodrigues , P. Rodrigues , B. Roe , M. Rosen , R. M. Roser , M. Ross-Lonergan , M. Rossella , A. Rubbia , C. Rubbia , R. Rucinski , C. RudolphvonRohr , B. Russell , D. Ruterbories , R. Saakyan , N. Sahu , P. Sala , N. Samios , F. Sanchez , M. Sanchez , B. Sands , S. Santana , R. Santorelli , G. Santucci , N. Saoulidou , A. Scaramelli , H. Schellman , P. Schlabach , R. Schmitt , D. Schmitz , J. Schneps , K. Scholberg , A. Schukraft , J. Schwehr , E. Segreto , S. Seibert , J. A. Sepulveda-Quiroz , F. Sergiampietri , L. Sexton-Kennedy , D. Sgalaberna , M. Shaevitz , J. Shahi , S. Shahsavarani , P. Shanahan , S. U. Shankar , R. Sharma , R. K. Sharma , T. Shaw , R. Shrock , I. Shyrma , N. Simos , G. Sinev , I. Singh , J. Singh , J. Singh , V. Singh , G. Sinnis , W. Sippach , D. Smargianaki , M. Smy , E. Snider , P. Snopok , J. Sobczyk , H. Sobel , M. Soderberg , N. Solomey , W. Sondheim , M. Sorel , A. Sousa , K. Soustruznik , J. Spitz , J. Spitz , N. J. Spooner , M. Stancari , I. Stancu , D. Stefan , H. M. Steiner , J. Stewart , J. Stock , S. Stoica , J. Stone , J. Strait , M. Strait , T. Strauss , S. Striganov , R. Sulej , G. Sullivan , Y. Sun , L. Suter , C. M. Sutera , R. Svoboda , B. Szczerbinska , A. Szelc , S. Söldner-Rembold , R. Talaga , M. Tamsett , S. Tariq , E. Tatar , R. Tayloe , C. Taylor , D. Taylor , K. Terao , M. Thiesse , J. Thomas , L. F. Thompson , M. Thomson , C. Thorn , M. Thorpe , X. Tian , D. Tiedt , S. C. Timm , A. Tonazzo , T. Tope , A. Topkar , F. R. Torres , M. Torti , M. Tortola , F. Tortorici , M. Toups , C. Touramanis , M. Tripathi , I. Tropin , Y. Tsai , K. V. Tsang , R. Tsenov , S. Tufanli , C. Tull , J. Turner , M. Tzanov , E. Tziaferi , Y. Uchida , J. Urheim , T. Usher , M. Vagins , P. Vahle , G. A. Valdiviesso , L. Valerio , Z. Vallari , J. Valle , R. VanBerg , R. VandeWater , P. VanGemmeren , F. Varanini , G. Varner , G. Vasseur , K. Vaziri , G. Velev , S. Ventura , A. Verdugo , T. Viant , T. V. Vieira , C. Vignoli , C. Vilela , B. Viren , T. Vrba , T. Wachala , D. Wahl , M. Wallbank , N. Walsh , B. Wang , H. Wang , L. Wang , T. Wang , T. K. Warburton , D. Warner , M. Wascko , D. Waters , T. B. Watson , A. Weber , M. Weber , W. Wei , A. Weinstein , D. Wells , D. Wenman , M. Wetstein , A. White , L. Whitehead , D. Whittington , M. Wilking , J. Willhite , P. Wilson , R. J. Wilson , L. Winslow , P. Wittich , S. Wojcicki , H. H. Wong , K. Wood , E. Worcester , M. Worcester , S. Wu , T. Xin , C. Yanagisawa , S. Yang , T. Yang , K. Yarritu , J. Ye , M. Yeh , N. Yershov , K. Yonehara , B. Yu , J. Yu , J. Zalesak , A. Zalewska , B. Zamorano , L. Zang , A. Zani , A. Zani , G. Zavala , G. Zeller , C. Zhang , C. Zhang , E. D. Zimmerman , M. Zito , R. Zwaska

Many models of dark matter predict long-lived particles (LLPs) that can give rise to striking signatures at the LHC. Existing searches for displaced vertices are however tailored towards heavy LLPs. In this work we show that this bias…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2021-04-23 Elias Bernreuther , Juliana Carrasco Mejia , Felix Kahlhoefer , Michael Krämer , Patrick Tunney

Recently Soleti et al. [JHEP03(2024)148] proposed a new experiment called SHiNESS at the upcoming European Spallation Source (ESS) facility, making use of the 2-GeV proton beam there impinging on a fixed target, in order to search for…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2025-01-29 Zeren Simon Wang , Yu Zhang , Wei Liu