Measurement of the muon neutrino charged-current cross section with SND@LHC

Abbaneo, D.; Ahmad, S.; Albanese, R.; Alexandrov, A.; Alicante, F.; Aloschi, F.; Androsov, K.; Arellano, L. G.; Asawatangtrakuldee, C.; Ayala Torres, M. A.; Bangaru, N.; Battilana, C.; Bay, A.; Bersani, A.; Betancourt, C.; Bick, D.; Biswas, R.; Blanco Castro, A.; Boccia, V.; Bogomilov, M.; Bonacorsi, D.; Bonivento, W. M.; Bordalo, P.; Boyarsky, A.; Buontempo, S.; Buzio, M.; Camporesi, T.; Canale, V.; Celentano, A.; Centanni, D.; Cerutti, F.; Cervelli, A.; Chariton, V.; Chiuchiolo, A.; Choi, K. -Y.; Chuethamchan, S.; Cindolo, F.; Climescu, M.; Dallavalle, G. M.; D'Ambrosio, N.; Davino, D.; De Asmundis, R.; De Bryas, P. T.; De Lellis, G.; De Magistris, M.; Del Giudice, G.; De Marzi, G.; De Roeck, A.; De Pasquale, S.; De Rújula, A.; Di Crescenzo, A.; Di Cristo, C.; Di Mattia, A.; Dinc, C.; Dionisov, I.; Donà, R.; Durhan, O.; Fasanella, D.; Fecarotta, O.; Fini, R. A.; Fiorillo, A.; Funicello, N.; Fresa, R.; Funk, W.; Galati, G.; Genovese, K.; Golutvin, A.; Graverini, E.; Guiducci, L.; Guler, A. M.; Guliaeva, V.; Haefeli, G. J.; Hagner, C.; Helo Herrera, J. C.; Van Herwijnen, E.; Ilieva, S.; Infante Cabanas, S. A.; Infantino, A.; Iuliano, A.; Jacobsson, R.; Kauniskangas, A. M.; Khalikov, E.; Kim, S. H.; Kim, Y. G.; Klioutchnikov, G.; Komatsu, M.; Kuleshov, S.; Lacker, H. M.; Landi, I.; Lantwin, O.; Lasagni Manghi, F.; Lauria, A.; Lee, K. Y.; Lee, K. S.; Lee, W. -C.; Lerner, W.; Liebsch, M.; Loschiavo, V. P.; Marrone, A.; Marcellini, S.; Majstorovic, M.; Mei, F.; Miano, A.; Mikulenko, A.; Montesi, M. C.; Morozova, D.; Mozzina, L.; Navarria, F. L.; Nuntiyakul, W.; Obayashi, K.; Ogawa, S.; Ovchynnikov, M.; Paggi, G.; Pentella, M.; Perrotta, A.; Polukhina, N.; Primavera, F.; Prota, A.; Quercia, A.; Ramos, S.; Reghunath, A.; Ronchetti, F.; Rossolino, N.; Rovelli, T.; Ruchayskiy, O.; Ruf, T.; Sadykov, Z.; Scalera, V.; Schmidt-Parzefall, W.; Schneider, O.; Schoerling, D.; Sekhniaidze, G.; Serban, A.; Serra, N.; Shaposhnikov, M.; Shchedrina, T.; Shchutska, L.; Shibuya, H.; Silano, C.; Siroli, G. P.; Sirri, G.; Smith, T. E.; Soares, G.; Sohn, J. Y.; Soto Sandoval, O. J.; Spurio, M.; Tarek, A.; Tesarek, J.; Timiryasov, I.; Tioukov, V.; Turk, B.; Ursov, E.; Vankova-Kirilova, G.; Vasquez, G.; Verguilov, V.; Viegas Guerreiro Leonardo, N.; Vilela, C.; Wanke, R.; Yamamoto, S.; Yang, Z.; Yazici, C.; Yoo, S. M.; Yoon, C. S.; Zaffaroni, E.; Zamora Saá, J.

We report a measurement of the muon neutrino charged-current (CC) interaction cross section on tungsten using the electronic detectors of the SND@LHC experiment at the CERN Large Hadron Collider. The analysis uses proton--proton collision data at a centre-of-mass energy of $\sqrt{s} = 13.6$ TeV, corresponding to an integrated luminosity of $68.6 ~\text{fb}^{-1}$ collected during LHC Run 3 in 2022 and 2023. A total of 31 $ν_μ$ CC candidates are selected against an expected background of $5.0 \pm 1.1$ events, consistent with a signal expectation of $24^{+10}_{-9}$ events. The signal strength is measured to be $\hatμ = 1.09^{+0.72}_{-0.37}$, and the combined muon neutrino and anti-neutrino CC cross section on tungsten is determined to be $σ(ν_μ+ \barν_μ) = (37^{+24}_{-12})\times 10^{-35}~\text{cm}^2$ at a median energy of $228$ GeV. In addition, a calorimetric measurement of the hadronic energies of the neutrino candidate events is performed, making use of calibration data from dedicated test-beam campaigns.