Measurement of ψ(2S) production cross-sections in proton-proton collisions at √s = 7 and 13 TeV

Aaij, R. et al. (2020) Measurement of ψ(2S) production cross-sections in proton-proton collisions at √s = 7 and 13 TeV. European Physical Journal C, 80(3), 185. (doi: 10.1140/epjc/s10052-020-7638-y)

Abstract

The cross-sections of ψ(2S) meson production in proton-proton collisions at √s = 13 TeV are measured with a data sample collected by the LHCb detector corresponding to an integrated luminosity of 275 pb−1. The production cross-sections for prompt ψ(2S) mesons and those for ψ(2S) mesons from b-hadron decays (ψ(2S)-from-b) are determined as functions of the transverse momentum, pT, and the rapidity, y, of the ψ(2S) meson in the kinematic range 2 < pT < 20 GeV/c and 2.0 < y < 4.5. The production cross-sections integrated over this kinematic region are σ (prompt ψ(2S), 13 TeV) = 1.430 ± 0.005 (stat) ± 0.099 (syst) µb, σ (ψ(2S)-from-b, 13 TeV) = 0.426 ± 0.002 (stat) ± 0.030 (syst) µb. A new measurement of ψ(2S) production cross-sections in pp collisions at √s = 7 TeV is also performed using data collected in 2011, corresponding to an integrated luminosity of 614 pb−1. The integrated production cross-sections in the kinematic range 3.5 < pT < 14 GeV/c and 2.0 < y < 4.5 are σ (prompt ψ(2S), 7 TeV) = 0.471 ± 0.001 (stat) ± 0.025 (syst) µb, σ (ψ(2S)-from-b, 7 TeV) = 0.126 ± 0.001 (stat) ± 0.008 (syst) µb. All results show reasonable agreement with theoretical calculations.

• Item Type: Articles
• Status: Published
• Refereed: Yes
• Glasgow Author(s) Enlighten ID: Dean, Cameron and Alexander, Dr Michael and Schiller, Dr Manuel and Coombs, George and Beddow, John and Spradlin, Dr Patrick and Douglas, Lauren and Ogilvy, Mr Stephen and Seman Bobulska, Dana and Soler, Professor Paul and Traill, Mr Murdo and Karodia, Sarah and Eklund, Prof Lars and Longstaff, Iain Richard
• Authors: Aaij, R., Abellán Beteta, C., Adeva, B., Adinolfi, M., Aidala, C. A., Ajaltouni, Z., Akar, S., Albicocco, P., Albrecht, J., Alessio, F., Alexander, M., Alfonso Albero, A., Alkhazov, G., Alvarez Cartelle, P., Alves, A. A., Amato, S., Amerio, S., Amhis, Y., An, L., Anderlini, L., Andreassi, G., Andreotti, M., Andrews, J. E., Archilli, F., Arnau Romeu, J., Artamonov, A., Artuso, M., Arzymatov, K., Aslanides, E., Atzeni, M., Audurier, B., Bachmann, S., Back, J. J., Baker, S., Balagura, V., Baldini, W., Baranov, A., Barlow, R. J., Barsuk, S., Barter, W., Bartolini, M., Baryshnikov, F., Batozskaya, V., Batsukh, B., Battig, A., Battista, V., Bay, A., Beddow, J., Bedeschi, F., Bediaga, I., Beiter, A., Bel, L. J., Belin, S., Beliy, N., Bellee, V., Belloli, N., Belous, K., Belyaev, I., Bencivenni, G., Ben-Haim, E., Benson, S., Beranek, S., Berezhnoy, A., Bernet, R., Berninghoff, D., Bertholet, E., Bertolin, A., Betancourt, C., Betti, F., Bettler, M. 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• College/School: College of Science and Engineering > School of Physics and Astronomy
• Journal Name: European Physical Journal C
• Publisher: Springer
• ISSN: 1434-6044
• ISSN (Online): 1434-6052
• Published Online: 28 February 2020
• Copyright Holders: Copyright © 2020 CERN for the benefit of the LHCb Collaboration
• First Published: First published in European Physical Journal C 80(3): 185
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