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We present a high-energy neutrino event generator, called LeptonInjector, alongside an event weighter, called LeptonWeighter. Both are designed for large-volume Cherenkov neutrino telescopes such as IceCube. The neutrino event generator allows for quick and flexible simulation of neutrino events within and around the detector volume, and implements the leading Standard Model neutrino interaction processes relevant for neutrino observatories: neutrino-nucleon deep-inelastic scattering and neutrino-electron annihilation. In this paper, we discuss the event generation algorithm, the weighting algorithm, and the main functions of the publicly available code, with examples. Program summary: Program Titles: LeptonInjector and LeptonWeighter CPC Library link to program files: https://doi.org/10.17632/662gkpjfd9.1 Developer's repository links: https://github.com/icecube/LeptonInjector and https://github.com/icecube/LeptonWeighter Licensing provisions: GNU Lesser General Public License, version 3. Programming Language: C++11 External Routines: • Boost • HDF5 • nuflux (https://github.com/icecube/nuflux) • nuSQuIDS (https://github.com/arguelles/nuSQuIDS) • Photospline (https://github.com/icecube/photospline) • SuiteSparse (https://github.com/DrTimothyAldenDavis/SuiteSparse) Nature of problem: LeptonInjector: Generate neutrino interaction events of all possible topologies and energies throughout and around a detector volume. LeptonWeighter: Reweight Monte Carlo events, generated by a set of LeptonInjector Generators, to any desired physical neutrino flux or cross section. Solution method: LeptonInjector: Projected ranges of generated leptons and the extent of the detector, in terms of column depth, are used to inject events in and around the detector volume. Event kinematics follow distributions provided in cross section files. LeptonWeighter: Event generation probabilities are calculated for each Generator, which are then combined into a generation weight and used to calculate an overall event weight.
LeptonInjector and LeptonWeighter: A neutrino event generator and weighter for neutrino observatories
Abbasi R.;Ackermann M.;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.;Arguelles C.;Axani S.;Bai X.;Balagopal A.;Barbano A.;Barwick S. W.;Bastian B.;Basu V.;Baum V.;Baur S.;Bay R.;Beatty J. J.;Becker K. -H.;Becker Tjus J.;Bellenghi C.;BenZvi S.;Berley D.;Bernardini E.;Besson D. Z.;Binder G.;Bindig D.;Blaufuss E.;Blot S.;Boser S.;Botner O.;Bottcher J.;Bourbeau E.;Bourbeau J.;Bradascio F.;Braun J.;Bron S.;Brostean-Kaiser J.;Burgman A.;Busse R. S.;Campana M. A.;Chen C.;Chirkin D.;Choi S.;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.;Diaz-Velez J. C.;Dujmovic H.;Dunkman M.;DuVernois M. A.;Dvorak E.;Ehrhardt T.;Eller P.;Engel R.;Evans J.;Evenson P. A.;Fahey S.;Fazely A. R.;Fiedlschuster S.;Fienberg A. T.;Filimonov K.;Finley C.;Fischer L.;Fox D.;Franckowiak A.;Friedman E.;Fritz A.;Furst P.;Gaisser T. K.;Gallagher J.;Ganster E.;Garrappa S.;Gerhardt L.;Ghadimi A.;Glaser C.;Glauch T.;Glusenkamp T.;Goldschmidt A.;Gonzalez J. G.;Goswami S.;Grant D.;Gregoire T.;Griffith Z.;Griswold S.;Gunduz M.;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.;Hunnefeld 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.;Kim J.;Kin K.;Kintscher T.;Kiryluk J.;Klein S. R.;Koirala R.;Kolanoski H.;Kopke L.;Kopper C.;Kopper S.;Koskinen D. J.;Koundal P.;Kovacevich M.;Kowalski M.;Krings K.;Kruckl G.;Kurahashi N.;Kyriacou A.;Lagunas Gualda C.;Lanfranchi J. L.;Larson M. J.;Lauber F.;Lazar J. P.;Leonard K.;Leszczynska A.;Li Y.;Liu Q. R.;Lohfink E.;Lozano Mariscal C. J.;Lu L.;Lucarelli F.;Ludwig A.;Luszczak W.;Lyu Y.;Ma W. Y.;Madsen J.;Mahn K. B. M.;Makino Y.;Mallik P.;Mancina S.;Maris I. C.;Maruyama R.;Mase K.;McNally F.;Meagher K.;Medina A.;Meier M.;Meighen-Berger S.;Merz J.;Micallef J.;Mockler D.;Momente G.;Montaruli T.;Moore R. W.;Morse R.;Moulai M.;Naab R.;Nagai R.;Naumann U.;Necker J.;Nguyen 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.;Peiffer P.;Perez 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.;Renschler M.;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.;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.;Schroder 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 R.;Stettner J.;Steuer A.;Stezelberger T.;Stokstad R. G.;Stuttard T.;Sullivan G. W.;Taboada I.;Tenholt F.;Ter-Antonyan S.;Tilav S.;Tischbein F.;Tollefson K.;Tomankova L.;Tonnis 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.;Weindl A.;Weiss M. J.;Weldert J.;Wendt C.;Werthebach J.;Weyrauch M.;Whelan B. J.;Whitehorn N.;Wiebe K.;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.
2021
Abstract
We present a high-energy neutrino event generator, called LeptonInjector, alongside an event weighter, called LeptonWeighter. Both are designed for large-volume Cherenkov neutrino telescopes such as IceCube. The neutrino event generator allows for quick and flexible simulation of neutrino events within and around the detector volume, and implements the leading Standard Model neutrino interaction processes relevant for neutrino observatories: neutrino-nucleon deep-inelastic scattering and neutrino-electron annihilation. In this paper, we discuss the event generation algorithm, the weighting algorithm, and the main functions of the publicly available code, with examples. Program summary: Program Titles: LeptonInjector and LeptonWeighter CPC Library link to program files: https://doi.org/10.17632/662gkpjfd9.1 Developer's repository links: https://github.com/icecube/LeptonInjector and https://github.com/icecube/LeptonWeighter Licensing provisions: GNU Lesser General Public License, version 3. Programming Language: C++11 External Routines: • Boost • HDF5 • nuflux (https://github.com/icecube/nuflux) • nuSQuIDS (https://github.com/arguelles/nuSQuIDS) • Photospline (https://github.com/icecube/photospline) • SuiteSparse (https://github.com/DrTimothyAldenDavis/SuiteSparse) Nature of problem: LeptonInjector: Generate neutrino interaction events of all possible topologies and energies throughout and around a detector volume. LeptonWeighter: Reweight Monte Carlo events, generated by a set of LeptonInjector Generators, to any desired physical neutrino flux or cross section. Solution method: LeptonInjector: Projected ranges of generated leptons and the extent of the detector, in terms of column depth, are used to inject events in and around the detector volume. Event kinematics follow distributions provided in cross section files. LeptonWeighter: Event generation probabilities are calculated for each Generator, which are then combined into a generation weight and used to calculate an overall event weight.
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simulazione ASN
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle specifiche raccolte sul tavolo ER del Focus Group IRIS coordinato dall’Università di Modena e Reggio Emilia e delle regole riportate nel DM 589/2018 e allegata Tabella A. Cineca, l’Università di Modena e Reggio Emilia e il Focus Group IRIS non si assumono alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti.
