Related papers: Second gadolinium loading to Super-Kamiokande

First measurement of neutron capture multiplicity in neutrino-oxygen neutral-current quasi-elastic-like interactions using an accelerator neutrino beam

We report the first measurement of neutron capture multiplicity in neutrino-oxygen neutral-current quasi-elastic-like interactions at the gadolinium-loaded Super-Kamiokande detector using the T2K neutrino beam, which has a peak energy of…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2025-06-02 T2K Collaboration , K. Abe , S. Abe , R. Akutsu , H. Alarakia-Charles , Y. I. Alj Hakim , S. Alonso Monsalve , L. Anthony , M. Antonova , S. Aoki , K. A. Apte , T. Arai , T. Arihara , S. Arimoto , Y. Asada , Y. Ashida , N. Babu , G. Barr , D. Barrow , P. Bates , M. Batkiewicz-Kwasniak , V. Berardi , L. Berns , S. Bordoni , S. B. Boyd , C. Bronner , A. Bubak , M. Buizza Avanzini , J. A. Caballero , N. F. Calabria , S. Cao , D. Carabadjac , S. L. Cartwright , M. P. Casado , M. G. Catanesi , J. Chakrani , A. Chalumeau , P. S. Chong , A. Chvirova , G. Collazuol , F. Cormier , A. Cudd , D. D'ago , C. Dalmazzone , T. Daret , P. Dasgupta , C. Davis , Yu. I. Davydov , A. De Roeck , G. De Rosa , T. Dealtry , C. Densham , A. Dergacheva , R. Dharmapal Banerjee , F. Di Lodovico , G. Diaz Lopez , S. Dolan , D. Douqa , T. A. Doyle , O. Drapier , K. E. Duffy , J. Dumarchez , K. Dygnarowicz , A. Eguchi , J. Elias , S. Emery-Schrenk , G. Erofeev , A. Ershova , G. Eurin , D. Fedorova , S. Fedotov , M. Feltre , L. Feng , D. Ferlewicz , A. J. Finch , G. Fiorillo , M. D. Fitton , J. M. Franco Patiño , M. Friend , Y. Fujii , Y. Fukuda , Y. Furui , L. Giannessi , C. Giganti , V. Glagolev , M. Gonin , J. González Rosa , K. Gorshanov , M. Guigue , D. R. Hadley , J. T. Haigh , S. Han , D. A. Harris , T. Hasegawa , S. Hassani , Y. Hayato , I. Heitkamp , D. Henaff , Y. Hino , M. Hogan , J. Holeczek , A. Holin , T. Holvey , N. T. Hong Van , T. Honjo , K. Hosokawa , J. Hu , A. K. Ichikawa , K. Ieki , M. Ikeda , T. Ishida , M. Ishitsuka , A. Izmaylov , S. J. Jenkins , C. Jesús-Valls , M. Jia , J. J. Jiang , J. Y. Ji , P. Jonsson , S. Joshi , A. C. Kaboth , T. Kajita , H. Kakuno , J. Kameda , S. Karpova , V. S. Kasturi , Y. Kataoka , T. Katori , Y. Kawamura , M. Kawaue , E. Kearns , M. Khabibullin , T. Kikawa , S. King , V. Kiseeva , J. Kisiel , L. Kneale , H. Kobayashi , L. Koch , S. Kodama , M. Kolupanova , A. Konaka , L. L. Kormos , Y. Koshio , T. Koto , K. Kowalik , Y. Kudo , R. Kurjata , V. Kurochka , M. Kuze , M. La Commara , L. Labarga , M. Lachat , K. Lachner , J. Lagoda , S. M. Lakshmi , M. Lamers James , A. Langella , J. -F. Laporte , L. Lavitola , M. Lawe , Y. Lee , D. Leon Silverio , S. Levorato , S. V. Lewis , C. Lin , S. L. Liu , W. Li , A. Longhin , K. R. Long , A. Lopez Moreno , L. Ludovici , X. Lu , T. Lux , L. Magaletti , K. Mahn , K. K. Mahtani , M. Mandal , S. Manly , A. D. Marino , D. G. R. Martin , M. Martini , T. Matsubara , R. Matsumoto , V. Matveev , C. Mauger , K. Mavrokoridis , N. McCauley , J. McKean , A. Mefodiev , P. Mehta , L. Mellet , S. Miki , E. W. Miller , A. Minamino , S. Mine , J. Mirabito , M. Miura , S. Moriyama , S. Moriyama , P. Morrison , Th. A. Mueller , D. Munford , A. Muñoz , L. Munteanu , Y. Nagai , T. Nakadaira , K. Nakagiri , M. Nakahata , Y. Nakajima , K. D. Nakamura , Y. Nakano , S. Nakayama , T. Nakaya , K. Nakayoshi , C. E. R. Naseby , D. T. Nguyen , V. Q. Nguyen , S. Nishimori , Y. Nishimura , Y. Noguchi , T. Nosek , P. Novella , J. C. Nugent , H. M. O'Keeffe , L. O'Sullivan , R. Okazaki , W. Okinaga , K. Okumura , T. Okusawa , N. Onda , N. Ospina , L. Osu , Y. Oyama , V. Paolone , J. Pasternak , M. Pfaff , L. Pickering , B. Popov , A. J. Portocarrero Yrey , M. Posiadala-Zezula , Y. S. Prabhu , H. Prasad , F. Pupilli , B. Quilain , P. T. Quyen , E. Radicioni , B. Radics , M. A. Ramirez , P. N. Ratoff , M. Reh , C. Riccio , E. Rondio , S. Roth , N. Roy , L. Russo , A. Rychter , W. Saenz , K. Sakashita , E. M. Sandford , Y. Sato , T. Schefke , C. M. Schloesser , K. Scholberg , M. Scott , Y. Seiya , T. Sekiguchi , H. Sekiya , D. Sgalaberna , M. Shiozawa , Y. Shiraishi , A. Shvartsman , N. Skrobova , K. Skwarczynski , D. Smyczek , M. Smy , J. T. Sobczyk , H. Sobel , F. J. P. Soler , A. J. Speers , R. Spina , Y. Stroke , I. A. Suslov , A. Suzuki , S. Y. Suzuki , M. Tada , S. Tairafune , A. Takeda , Y. Takeuchi , K. Takifuji , H. K. Tanaka , H. Tanigawa , A. Teklu , V. V. Tereshchenko , N. Thamm , N. Tran , T. Tsukamoto , Y. Uchida , M. Vagins , M. Varghese , E. Villa , U. Virginet , T. Vladisavljevic , T. Wachala , D. Wakabayashi , H. T. Wallace , J. G. Walsh , L. Wan , D. Wark , A. Weber , R. Wendell , M. J. Wilking , C. Wilkinson , J. R. Wilson , K. Wood , C. Wret , J. Xia , K. Yamamoto , T. Yamamoto , T. Yamamoto , C. Yanagisawa , T. Yano , N. Yershov , U. Yevarouskaya , M. Yokoyama , Y. Yoshimoto , N. Yoshimura , R. Zaki , A. Zalewska , J. Zalipska , G. Zarnecki , J. Zhang , X. Y. Zhao , H. Zhong , T. Zhu , M. Ziembicki , E. D. Zimmerman , M. Zito , S. Zsoldos

Gadolinium in water Cherenkov detectors improves detection of supernova $\nu_e$

Detecting supernova $\nu_e$ is essential for testing supernova and neutrino physics, but the yields are small and the backgrounds from other channels large, e.g., $\sim 10^2$ and $\sim 10^4$ events, respectively, in Super-Kamiokande. We…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2014-03-21 Ranjan Laha , John F. Beacom

Search for resonant neutrinoless double electron capture in Gd-152 and other rare decays in Gd isotopes

A search for rare decays of gadolinium isotopes was performed with an ultra-low background high-purity germanium detector at Gran Sasso Underground Laboratory (Italy). A 198 g Gd$_2$O$_3$ powder sample was measured for 63.8 d with a total…

Nuclear Experiment · Physics 2023-03-02 M. Laubenstein , B. Lehnert , S. S. Nagorny , S. Nisi

LSND reloaded

In view of the recent result from the anti-neutrino run of MiniBooNE, we suggest to repeat the original Liquid Scintillator Neutrino Detector (LSND) experiment using Super-Kamiokande, doped with Gadolinium, as detector. Due to the more than…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2011-02-01 Sanjib K. Agarwalla , Patrick Huber

Development of a method for measuring rare earth elements in the environment for future experiments with gadolinium loaded detectors

Demand to use gadolinium (Gd) in detectors is increasing in the field of elementary particle physics, especially neutrino measurements and dark matter searches. Large amounts of Gd are used in these experiments. Therefore, to access the…

Instrumentation and Detectors · Physics 2021-10-28 S. Ito , T. Okada , Y. Takaku , M. Harada , M. Ikdeda , Y. Kishimoto , Y. Koshio , M. Nakahata , Y. Nakajima , H. Sekiya

Diffuse Supernova Neutrino Background Search at Super-Kamiokande

A new search for the diffuse supernova neutrino background (DSNB) flux has been conducted at Super-Kamiokande (SK), with a $22.5\times2970$-kton$\cdot$day exposure from its fourth operational phase IV. The new analysis improves on the…

High Energy Astrophysical Phenomena · Physics 2021-12-20 Kamiokande Collaboration , K. Abe , C. Bronner , Y. Hayato , K. Hiraide , M. Ikeda , S. Imaizumi , J. Kameda , Y. Kanemura , Y. Kataoka , S. Miki , M. Miura , S. Moriyama , Y. Nagao , M. Nakahata , S. Nakayama , T. Okada , K. Okamoto , A. Orii , G. Pronost , H. Sekiya , M. Shiozawa , Y. Sonoda , Y. Suzuki , A. Takeda , Y. Takemoto , A. Takenaka , H. Tanaka , S. Watanabe , T. Yano , S. Han , T. Kajita , K. Okumura , T. Tashiro , J. Xia , G. D. Megias , D. Bravo-Bergu , L. Labarga , Ll. Marti , B. Zaldivar , B. W. Pointon , F. d. M. Blaszczyk , E. Kearns , J. L. Raaf , J. L. Stone , L. Wan , T. Wester , J. Bian , N. J. Griskevich , W. R. Kropp , S. Locke , S. Mine , M. B. Smy , H. W. Sobel , V. Takhistov , J. Hill , J. Y. Kim , I. T. Lim , R. G. Park , B. Bodur , K. Scholberg , C. W. Walter , S. Cao , L. Bernard , A. Coffani , O. Drapier , S. El Hedri , A. Giampaolo , M. Gonin , Th. A. Mueller , P. Paganini , B. Quilain , T. Ishizuka , T. Nakamura , J. S. Jang , J. G. Learned , L. H. V. Anthony , D. Martin , M. Scott , A. A. Sztuc , Y. Uchida , V. Berardi , M. G. Catanesi , E. Radicioni , N. F. Calabria , L. N. Machado , G. De Rosa , G. Collazuol , F. Iacob , M. Lamoureux , M. Mattiazzi , N. Ospina , L. Ludovici , Y. Maekawa , Y. Nishimura , M. Friend , T. Hasegawa , T. Ishida , T. Kobayashi , M. Jakkapu , T. Matsubara , T. Nakadaira , K. Nakamura , Y. Oyama , K. Sakashita , T. Sekiguchi , T. Tsukamoto , Y. Kotsar , Y. Nakano , H. Ozaki , T. Shiozawa , A. T. Suzuki , Y. Takeuchi , S. Yamamoto , A. Ali , Y. Ashida , J. Feng , S. Hirota , T. Kikawa , M. Mori , T. Nakaya , R. A. Wendell , K. Yasutome , P. Fernandez , N. McCauley , P. Mehta , K. M. Tsui , Y. Fukuda , Y. Itow , H. Menjo , T. Niwa , K. Sato , M. Tsukada , J. Lagoda , S. M. Lakshmi , P. Mijakowski , J. Zalipska , J. Jiang , C. K. Jung , C. Vilela , M. J. Wilking , C. Yanagisawa , K. Hagiwara , M. Harada , T. Horai , H. Ishino , S. Ito , H. Kitagawa , Y. Koshio , W. Ma , N. Piplani , S. Sakai , G. Barr , D. Barrow , L. Cook , A. Goldsack , S. Samani , D. Wark , F. Nova , T. Boschi , F. Di Lodovico , J. Gao , J. Migenda , M. Taani , S. Zsoldos , J. Y. Yang , S. J. Jenkins , M. Malek , J. M. McElwee , O. Stone , M. D. Thiesse , L. F. Thompson , H. Okazawa , S. B. Kim , J. W. Seo , I. Yu , K. Nishijima , M. Koshiba , K. Iwamoto , K. Nakagiri , Y. Nakajima , N. Ogawa , M. Yokoyama , K. Martens , M. R. Vagins , M. Kuze , S. Izumiyama , T. Yoshida , M. Inomoto , M. Ishitsuka , H. Ito , T. Kinoshita , R. Matsumoto , K. Ohta , M. Shinoki , T. Suganuma , A. K. Ichikawa , K. Nakamura , J. F. Martin , H. A. Tanaka , T. Towstego , R. Akutsu , V. Gousy-Leblanc , M. Hartz , A. Konaka , P. de Perio , N. W. Prouse , S. Chen , B. D. Xu , Y. Zhang , M. Posiadala-Zezula , D. Hadley , M. O'Flaherty , B. Richards , B. Jamieson , J. Walker , A. Minamino , K. Okamoto , G. Pintaudi , S. Sano , R. Sasaki

Measurement of neutron production in atmospheric neutrino interactions at Super-Kamiokande

We present measurements of total neutron production from atmospheric neutrino interactions in water, analyzed as a function of electron-equivalent visible energy over a range of 30 MeV to 10 GeV. These results are based on 4,270 days of…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2025-06-23 Kamiokande collaboration , S. Han , K. Abe , S. Abe , Y. Asaoka , C. Bronner , M. Harada , Y. Hayato , K. Hiraide , K. Hosokawa , K. Ieki , M. Ikeda , J. Kameda , Y. Kanemura , R. Kaneshima , Y. Kashiwagi , Y. Kataoka , S. Miki , S. Mine , M. Miura , S. Moriyama , M. Nakahata , S. Nakayama , Y. Noguchi , G. Pronost , K. Sato , K. Okamoto , H. Sekiya , H. Shiba , K. Shimizu , R. Shinoda , M. Shiozawa , Y. Sonoda , Y. Suzuki , A. Takeda , Y. Takemoto , A. Takenaka , H. Tanaka , T. Yano , T. Kajita , K. Okumura , R. Nishijima , T. Tashiro , T. Tomiya , X. Wang , S. Yoshida , P. Fernandez , L. Labarga , N. Ospina , D. Samudio , B. Zaldivar , B. W. Pointon , C. Yanagisawa , E. Kearns , J. L. Raaf , L. Wan , T. Wester , J. Bian , B. Cortez , N. J. Griskevich , M. B. Smy , H. W. Sobel , V. Takhistov , A. Yankelevich , J. Hill , M. C. Jang , S. H. Lee , D. H. Moon , R. G. Park , B. S. Yang , B. Bodur , K. Scholberg , C. W. Walter , A. Beauchêne , O. Drapier , A. Giampaolo , A. Ershova , Th. A. Mueller , A. D. Santos , P. Paganini , C. Quach , R. Rogly , T. Nakamura , J. S. Jang , L. N. Machado , F. P. Soler , J. G. Learned , K. Choi , N. Iovine , S. Cao , L. H. V. Anthony , D. Martin , N. W. Prouse , M. Scott , Y. Uchida , A. A. Sztuc , V. Berardi , N. F. Calabria , M. G. Catanesi , E. Radicioni , A. Langella , G. De Rosa , G. Collazuol , M. Feltre , F. Iacob , M. Mattiazzi , L. Ludovici , M. Gonin , L. Périssé , 23 B. Quilain , C. Fujisawa , S. Horiuchi , A. Kawabata , M. Kobayashi , Y. M. Liu , Y. Maekawa , Y. Nishimura , R. Okazaki , R. Akutsu , M. Friend , T. Hasegawa , T. Ishida , T. Kobayashi , M. Jakkapu , T. Matsubara , T. Nakadaira , K. Nakamura , Y. Oyama , A. Portocarrero Yrey , K. Sakashita , T. Sekiguchi , T. Tsukamoto , N. Bhuiyan , G. T. Burton , F. Di Lodovico , J. Gao , A. Goldsack , T. Katori , J. Migenda , R. M. Ramsden , Z. Xie , S. Zsoldos , T. Sone , A. T. Suzuki , Y. Takagi , Y. Takeuchi , S. Wada , H. Zhong , J. Feng , L. Feng , J. Hikida , J. R. Hu , Z. Hu , M. Kawaue , T. Kikawa , M. Mori , T. Nakaya , T. V. Ngoc , R. A. Wendell , K. Yasutome , S. J. Jenkins , N. McCauley , A. Tarrant , P. Mehta , M. Fanì , M. J. Wilking , Y. Fukuda , Y. Itow , H. Menjo , Y. Yoshioka , K. Ninomiya , J. Lagoda , S. M. Lakshmi , M. Mandal , P. Mijakowski , Y. S. Prabhu , J. Zalipska , M. Jia , J. Jiang , C. K. Jung , W. Shi , K. Hamaguchi , Y. Hino , H. Ishino , Y. Koshio , F. Nakanishi , S. Sakai , T. Tada , T. Tano , T. Ishizuka , G. Barr , D. Barrow , L. Cook , S. Samani , D. Wark , A. Holin , F. Nova , S. Jung , J. Y. Yang , J. Yoo , J. E. P. Fannon , L. Kneale , M. Malek , J. M. McElwee , T. Peacock , P. Stowell , M. D. Thiesse , L. F. Thompson , S. T. Wilson , H. Okazawa , S. M. Lakshmi , S. B. Kim , E. Kwon , M. W. Lee , J. W. Seo , I. Yu , A. K. Ichikawa , K. D. Nakamura , S. Tairafune , K. Nishijima , A. Eguchi , S. Goto , S. Kodama , Y. Mizuno , T. Muro , K. Nakagiri , Y. Nakajima , S. Shima , N. Taniuchi , E. Watanabe , M. Yokoyama , P. de Perio , S. Fujita , C. Jesús-Valls , K. Martens , Ll. Marti , K. M. Tsui , M. R. Vagins , J. Xia , M. Kuze , S. Izumiyama , R. Matsumoto , K. Terada , R. Asaka , M. Ishitsuka , H. Ito , Y. Ommura , N. Shigeta , M. Shinoki , M. Sugo , M. Wako , K. Yamauchi , T. Yoshida , Y. Nakano , F. Cormier , R. Gaur , V. Gousy-Leblanc , M. Hartz , A. Konaka , X. Li , B. R. Smithers , S. Chen , Y. Wu , B. D. Xu , A. Q. Zhang , B. Zhang , M. Girgus , P. Govindaraj , M. Posiadala-Zezula , S. B. Boyd , R. Edwards , D. Hadley , M. Nicholson , M. O'Flaherty , B. Richards , A. Ali , B. Jamieson , S. Amanai , D. Hamaguchi , A. Minamino , Y. Sasaki , R. Shibayama , R. Shimamura , S. Suzuki

Aging study of Gd concentration in LAB-based Gd loaded liquid scintillator exposed to passivated stainless steel

Stainless steel is a candidate of the inner surface of the storage container for LAB-based Gadolinium loaded liquid scintillator (Gd-LS) to be used in the JSNS$^2$ neutrino detector. Aging effect on Gd concentration of Gd-LS was…

Instrumentation and Detectors · Physics 2020-01-29 Y. Hino , H. Furuta , F. Suekane

Neutron Detection using a Gadolinium-Cathode GEM Detector

A gas electron multiplier (GEM) detector with a gadolinium cathode has been developed to explore its potential application as a neutron detector. It consists of three standard-sized ($10\times 10$ cm${}^{2}$) GEM foils and a thin gadolinium…

Instrumentation and Detectors · Physics 2020-12-07 DongHyun Song , Kyungeon Choi , Youngun Jeng , Yechan Kang , Jason Sang Hun Lee , Inkyu Park , Sunyoung Yoo

Development of an ion exchange resin for gadolinium-loaded water

Large water Cherenkov detectors have been successfully used for decades in high- and low-energy particle physics. Nevertheless, detecting neutrons remains a challenge for such detectors since a neutron capture on a hydrogen atom doesn't…

Instrumentation and Detectors · Physics 2020-08-26 V. Fischer , J. He , M. Irving , R. Svoboda

Neutron Tagging Can Greatly Reduce Spallation Backgrounds in Super-Kamiokande

Super-Kamiokande's spallation backgrounds - the delayed beta decays of nuclides following cosmic-ray muons - are nearly all produced by the small fraction of muons with hadronic showers. We show that these hadronic showers also produce…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2025-01-13 Obada Nairat , John F. Beacom , Shirley Weishi Li

Measurement of the $^{154}$Gd(n,$\gamma$) cross section and its astrophysical implications

The neutron capture cross section of $^{154}$Gd was measured from 1 eV to 300 keV in the experimental area located 185 m from the CERN n\_TOF neutron spallation source, using a metallic sample of gadolinium, enriched to 67$\%$ in…

Nuclear Experiment · Physics 2020-04-22 A. Mazzone , S. Cristallo , C. Massimi , the n_TOF Collaboration

New Search for Dark Matter with Neutrons at Neutrino Detectors

Large-volume neutrino experiments are ideal for testing boosted dark matter (BDM) scenarios. We propose, for the first time, an approach to utilize knockout neutrons by detecting de-excitation $\gamma$ rays and coincident captured neutrons…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2024-09-10 Koun Choi , Jong-Chul Park

GADZOOKS! Antineutrino Spectroscopy with Large Water Cerenkov Detectors

We propose modifying large water \v{C}erenkov detectors by the addition of 0.2% gadolinium trichloride, which is highly soluble, newly inexpensive, and transparent in solution. Since Gd has an enormous cross section for radiative neutron…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2009-11-10 John F. Beacom , Mark R. Vagins

Improved method for measuring low concentration radium and its application to the Super-Kamiokande Gadolinium project

Chemical extraction using a molecular recognition resin named "Empore Radium Rad Disk" was developed to improve sensitivity for the low concentration of radium (Ra). Compared with the previous method, the extraction process speed was…

Instrumentation and Detectors · Physics 2021-10-28 S. Ito , K. Ichimura , Y. Takaku , K. Abe , M. Harada , M. Ikeda , H. Ito , Y. Kishimoto , Y. Nakajima , T. Okada , H. Sekiya