Skip to search
Skip to main content
Back to Search
Start Over
Measurement of psi(2S) production cross-sections in proton-proton collisions at 7 and 13 TeV
Authors :
LHCb collaboration Aaij, R. Beteta, C. Abellán Adeva, B. Adinolfi, M. Aidala, C. A. Ajaltouni, Z. Akar, S. Albicocco, P. Albrecht, J. Alessio, F. Alexander, M. Albero, A. Alfonso Alkhazov, G. Cartelle, P. Alvarez Alves Jr, A. A. Amato, S. Amerio, S. Amhis, Y. An, L. Anderlini, L. Andreassi, G. Andreotti, M. Andrews, J. E. Archilli, F. Romeu, J. Arnau 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. O. Bezshyiko, Ia. Bhasin, S. Bhom, J. Bieker, M. S. Bifani, S. Billoir, P. Birnkraut, A. Bizzeti, A. Bjørn, M. Blago, M. P. Blake, T. Blanc, F. Blusk, S. Bobulska, D. Bocci, V. Garcia, O. Boente Boettcher, T. Bondar, A. Bondar, N. Borghi, S. Borisyak, M. Borsato, M. Boubdir, M. Bowcock, T. J. V. Bozzi, C. Braun, S. Brodski, M. Brodzicka, J. Gonzalo, A. Brossa Brundu, D. Buchanan, E. Buonaura, A. Burr, C. Bursche, A. Buytaert, J. Byczynski, W. Cadeddu, S. Cai, H. Calabrese, R. Calladine, R. Calvi, M. Gomez, M. Calvo Camboni, A. Campana, P. Perez, D. H. Campora Capriotti, L. Carbone, A. Carboni, G. Cardinale, R. Cardini, A. Carniti, P. Akiba, K. Carvalho Casse, G. Cattaneo, M. Cavallero, G. Cenci, R. Chapman, M. G. Charles, M. Charpentier, Ph. Chatzikonstantinidis, G. Chefdeville, M. Chekalina, V. Chen, C. Chen, S. Chitic, S. -G. Chobanova, V. Chrzaszcz, M. Chubykin, A. Ciambrone, P. Vidal, X. Cid Ciezarek, G. Cindolo, F. Clarke, P. E. L. Clemencic, M. Cliff, H. V. Closier, J. Coco, V. Coelho, J. A. B. Cogan, J. Cogneras, E. Cojocariu, L. Collins, P. Colombo, T. Comerma-Montells, A. Contu, A. Coombs, G. Coquereau, S. Corti, G. Corvo, M. Sobral, C. M. Costa Couturier, B. Cowan, G. A. Craik, D. C. Crocombe, A. Torres, M. Cruz Currie, R. Marinho, F. Da Cunha Da Silva, C. L. Dall'Occo, E. Dalseno, J. D'Ambrosio, C. Danilina, A. d'Argent, P. Davis, A. Francisco, O. De Aguiar De Bruyn, K. De Capua, S. De Cian, M. De Miranda, J. M. De Paula, L. De Serio, M. De Simone, P. de Vries, J. A. Dean, C. T. Dean, W. Decamp, D. Del Buono, L. Delaney, B. Dembinski, H. -P. Demmer, M. Dendek, A. Derkach, D. Deschamps, O. Desse, F. Dettori, F. Dey, B. Di Canto, A. Di Nezza, P. Didenko, S. Dijkstra, H. Dordei, F. Dorigo, M. Reis, A. C. dos Suárez, A. Dosil Douglas, L. Dovbnya, A. Dreimanis, K. Dufour, L. Dujany, G. Durante, P. Durham, J. M. Dutta, D. Dzhelyadin, R. Dziewiecki, M. Dziurda, A. Dzyuba, A. Easo, S. Egede, U. Egorychev, V. Eidelman, S. Eisenhardt, S. Eitschberger, U. Ekelhof, R. Eklund, L. Ely, S. Ene, A. Escher, S. Esen, S. Evans, T. Falabella, A. Färber, C. Farley, N. Farry, S. Fazzini, D. Féo, M. Declara, P. Fernandez Prieto, A. Fernandez Ferrari, F. Lopes, L. Ferreira Rodrigues, F. Ferreira Ferro-Luzzi, M. Filippov, S. Fini, R. A. Fiorini, M. Firlej, M. Fitzpatrick, C. Fiutowski, T. Fleuret, F. Fontana, M. Fontanelli, F. Forty, R. Lima, V. Franco Frank, M. Frei, C. Fu, J. Funk, W. Gabriel, E. Torreira, A. Gallas Galli, D. Gallorini, S. Gambetta, S. Gan, Y. Gandelman, M. Gandini, P. Gao, Y. Martin, L. M. Garcia Pardiñas, J. García Plana, B. Garcia Tico, J. Garra Garrido, L. Gascon, D. Gaspar, C. Gazzoni, G. Gerick, D. Gersabeck, E. Gersabeck, M. Gershon, T. Gerstel, D. Ghez, Ph. Gibson, V. Girard, O. G. Gironell, P. Gironella Giubega, L. Gizdov, K. Gligorov, V. V. Göbel, C. Golubkov, D. Golutvin, A. Gomes, A. Gorelov, I. V. Gotti, C. Govorkova, E. Grabowski, J. P. Diaz, R. Graciani Cardoso, L. A. Granado Graugés, E. Graverini, E. Graziani, G. Grecu, A. Greim, R. Griffith, P. Grillo, L. Gruber, L. Cazon, B. R. Gruberg Grünberg, O. Gu, C. Gushchin, E. Guth, A. Guz, Yu. Gys, T. Hadavizadeh, T. Hadjivasiliou, C. Haefeli, G. Haen, C. Haines, S. C. Hamilton, P. M. Han, X. Hancock, T. H. Hansmann-Menzemer, S. Harnew, N. Harrison, T. Hasse, C. Hatch, M. He, J. Hecker, M. Heinicke, K. Heister, A. Hennessy, K. Henry, L. Heß, M. Heuel, J. Hicheur, A. Charman, R. Hidalgo Hill, D. Hilton, M. Hopchev, P. H. Hu, J. Hu, W. Huang, W. Huard, Z. C. Hulsbergen, W. Humair, T. Hushchyn, M. Hutchcroft, D. Hynds, D. Ibis, P. Idzik, M. Ilten, P. Inglessi, A. Inyakin, A. Ivshin, K. Jacobsson, R. Jakobsen, S. Jalocha, J. Jans, E. Jashal, B. K. Jawahery, A. Jiang, F. John, M. Johnson, D. Jones, C. R. Joram, C. Jost, B. Jurik, N. Kandybei, S. Karacson, M. Kariuki, J. M. Karodia, S. Kazeev, N. Kecke, M. Keizer, F. Kelsey, M. Kenzie, M. Ketel, T. Khairullin, E. Khanji, B. Khurewathanakul, C. Kim, K. E. Kirn, T. Kirsebom, V. S. Klaver, S. Klimaszewski, K. Klimkovich, T. Koliiev, S. Kolpin, M. Kopecna, R. Koppenburg, P. Kostiuk, I. Kotriakhova, S. Kozeiha, M. Kravchuk, L. Kreps, M. Kress, F. Krokovny, P. Krupa, W. Krzemien, W. Kucewicz, W. Kucharczyk, M. Kudryavtsev, V. Kuonen, A. K. Kvaratskheliya, T. Lacarrere, D. Lafferty, G. Lai, A. Lancierini, D. Lanfranchi, G. Langenbruch, C. Latham, T. Lazzeroni, C. Gac, R. Le Lefèvre, R. Leflat, A. Lemaitre, F. Leroy, O. Lesiak, T. Leverington, B. Li, P. -R. Li, Y. Li, Z. Liang, X. Likhomanenko, T. Lindner, R. Lionetto, F. Lisovskyi, V. Liu, G. Liu, X. Loh, D. Loi, A. Longstaff, I. Lopes, J. H. Loustau, G. Lovell, G. H. Lucchesi, D. Martinez, M. Lucio Luo, Y. Lupato, A. Luppi, E. Lupton, O. Lusiani, A. Lyu, X. Machefert, F. Maciuc, F. Macko, V. Mackowiak, P. Maddrell-Mander, S. Maev, O. Maguire, K. Maisuzenko, D. Majewski, M. W. Malde, S. Malecki, B. Malinin, A. Maltsev, T. Malygina, H. Manca, G. Mancinelli, G. Marangotto, D. Maratas, J. Marchand, J. F. Marconi, U. Benito, C. Marin Marinangeli, M. Marino, P. Marks, J. Marshall, P. J. Martellotti, G. Martinelli, M. Santos, D. Martinez Vidal, F. Martinez Massafferri, A. Materok, M. Matev, R. Mathad, A. Mathe, Z. Matteuzzi, C. Mattioli, K. R. Mauri, A. Maurice, E. Maurin, B. McCann, M. McNab, A. McNulty, R. Mead, J. V. Meadows, B. Meaux, C. Meinert, N. Melnychuk, D. Merk, M. Merli, A. Michielin, E. Milanes, D. A. Millard, E. Minard, M. -N. Mineev, O. Minzoni, L. Mitzel, D. S. Mödden, A. Mogini, A. Moise, R. D. Mombächer, T. Monroy, I. A. Monteil, S. Morandin, M. Morello, G. Morello, M. J. Morgunova, O. Moron, J. Morris, A. B. Mountain, R. Muheim, F. Mukherjee, M. Mulder, M. Müller, D. Müller, J. Müller, K. Müller, V. Murphy, C. H. Murray, D. Naik, P. Nakada, T. Nandakumar, R. Nandi, A. Nanut, T. Nasteva, I. Needham, M. Neri, N. Neubert, S. Neufeld, N. Newcombe, R. Nguyen, T. D. Nguyen-Mau, C. Nieswand, S. Niet, R. Nikitin, N. Nogay, A. Nolte, N. S. Oblakowska-Mucha, A. Obraztsov, V. Ogilvy, S. O'Hanlon, D. P. Oldeman, R. Onderwater, C. J. G. Ossowska, A. Goicochea, J. M. Otalora Ovsiannikova, T. Owen, P. Oyanguren, A. Pais, P. R. Pajero, T. Palano, A. Palutan, M. Panshin, G. Papanestis, A. Pappagallo, M. Pappalardo, L. L. Parker, W. Parkes, C. Passaleva, G. Pastore, A. Patel, M. Patrignani, C. Pearce, A. Pellegrino, A. Penso, G. Altarelli, M. Pepe Perazzini, S. Pereima, D. Perret, P. Pescatore, L. Petridis, K. Petrolini, A. Petrov, A. Petrucci, S. Petruzzo, M. Pietrzyk, B. Pietrzyk, G. Pikies, M. Pili, M. Pinci, D. Pinzino, J. Pisani, F. Piucci, A. Placinta, V. Playfer, S. Plews, J. Casasus, M. Plo Polci, F. Lener, M. Poli Poluektov, A. Polukhina, N. Polyakov, I. Polycarpo, E. Pomery, G. J. Ponce, S. Popov, A. Popov, D. Poslavskii, S. Price, E. Prisciandaro, J. Prouve, C. Pugatch, V. Navarro, A. Puig Pullen, H. Punzi, G. Qian, W. Qin, J. Quagliani, R. Quintana, B. Raab, N. V. Rachwal, B. Rademacker, J. H. Rama, M. Pernas, M. Ramos Rangel, M. S. Ratnikov, F. Raven, G. Salzgeber, M. Ravonel Reboud, M. Redi, F. Reichert, S. Reiss, F. Alepuz, C. Remon Ren, Z. Renaudin, V. Ricciardi, S. Richards, S. Rinnert, K. Robbe, P. Robert, A. Rodrigues, A. B. Rodrigues, E. Lopez, J. A. Rodriguez Roehrken, M. Roiser, S. Rollings, A. Romanovskiy, V. Vidal, A. Romero Roth, J. D. Rotondo, M. Rudolph, M. S. Ruf, T. Vidal, J. Ruiz Silva, J. J. Saborido Sagidova, N. Saitta, B. Guimaraes, V. Salustino Gras, C. Sanchez Mayordomo, C. Sanchez Sedes, B. Sanmartin Santacesaria, R. Rios, C. Santamarina Santimaria, M. Santovetti, E. Sarpis, G. Sarti, A. Satriano, C. Satta, A. Saur, M. Savrina, D. Schael, S. Schellenberg, M. Schiller, M. Schindler, H. Schmelling, M. Schmelzer, T. Schmidt, B. Schneider, O. Schopper, A. Schreiner, H. F. Schubiger, M. Schulte, S. Schune, M. H. Schwemmer, R. Sciascia, B. Sciubba, A. Semennikov, A. Sepulveda, E. S. Sergi, A. Serra, N. Serrano, J. Sestini, L. Seuthe, A. Seyfert, P. Shapkin, M. Shears, T. Shekhtman, L. Shevchenko, V. Shmanin, E. Siddi, B. G. Coutinho, R. Silva de Oliveira, L. Silva Simi, G. Simone, S. Skiba, I. Skidmore, N. Skwarnicki, T. Slater, M. W. Smeaton, J. G. Smith, E. Smith, I. T. Smith, M. Soares, M. Lavra, L. Soares Sokoloff, M. D. Soler, F. J. P. De Paula, B. Souza Spaan, B. Norella, E. Spadaro Spradlin, P. Stagni, F. Stahl, M. Stahl, S. Stefko, P. Stefkova, S. Steinkamp, O. Stemmle, S. Stenyakin, O. Stepanova, M. Stevens, H. Stocchi, A. Stone, S. Storaci, B. Stracka, S. Stramaglia, M. E. Straticiuc, M. Straumann, U. Strokov, S. Sun, J. Sun, L. Sun, Y. Swientek, K. Szabelski, A. Szumlak, T. Szymanski, M. Tang, Z. Tekampe, T. Tellarini, G. Teubert, F. Thomas, E. Tilley, M. J. Tisserand, V. T'Jampens, S. Tobin, M. Tolk, S. Tomassetti, L. Tonelli, D. Tou, D. Y. Aoude, R. Tourinho Jadallah Tournefier, E. Traill, M. Tran, M. T. Trisovic, A. Tsaregorodtsev, A. Tuci, G. Tully, A. Tuning, N. Ukleja, A. Usachov, A. Ustyuzhanin, A. Uwer, U. Vagner, A. Vagnoni, V. Valassi, A. Valat, S. Valenti, G. van Beuzekom, M. van Herwijnen, E. van Tilburg, J. van Veghel, M. Gomez, R. Vazquez Regueiro, P. Vazquez Sierra, C. Vázquez Vecchi, S. Velthuis, J. J. Veltri, M. Venkateswaran, A. Vernet, M. Veronesi, M. Vesterinen, M. Barbosa, J. V. Viana Vieira, D. Diaz, M. Vieites Viemann, H. Vilasis-Cardona, X. Vitkovskiy, A. Vitti, M. Volkov, V. Vollhardt, A. Bruch, D. Vom Voneki, B. Vorobyev, A. Vorobyev, V. Voropaev, N. Waldi, R. Walsh, J. Wang, J. Wang, M. Wang, Y. Wang, Z. Ward, D. R. Wark, H. M. Watson, N. K. Websdale, D. Weiden, A. Weisser, C. Whitehead, M. Wilkinson, G. Wilkinson, M. Williams, I. Williams, M. Williams, M. R. J. Williams, T. Wilson, F. F. Winn, M. Wislicki, W. Witek, M. Wormser, G. Wotton, S. A. Wyllie, K. Xiao, D. Xie, Y. Xu, A. Xu, M. Xu, Q. Xu, Z. Yang, Z. Yao, Y. Yeomans, L. E. Yin, H. Yu, J. Yuan, X. Yushchenko, O. Zarebski, K. A. Zavertyaev, M. Zhang, D. Zhang, L. Zhang, W. C. Zhang, Y. Zhelezov, A. Zheng, Y. Zhu, X. Zhukov, V. Zonneveld, J. B. Zucchelli, S.
Source :
Eur. Phys. J. C 80 (2020) 485
Publication Year :
2019
Abstract
The cross-sections of $\psi(2S)$ meson production in proton-proton collisions at $\sqrt{s}=13~\mathrm{TeV}$ are measured with a data sample collected by the LHCb detector corresponding to an integrated luminosity of $275~p\mathrm{b}^{-1}$. The production cross-sections for prompt $\psi(2S)$ mesons and those for $\psi(2S)$ mesons from $b$-hadron decays ($\psi{(2S)}\mathrm{-from-}b$) are determined as functions of the transverse momentum, $p_{\mathrm{T}}$, and the rapidity, $y$, of the $\psi(2S)$ meson in the kinematic range $2<p_{\mathrm{T}}<20~\mathrm{GeV}/c$ and $2.0<y<4.5$. The production cross-sections integrated over this kinematic region are \begin{equation*} \begin{split} \sigma(\mbox{prompt }\psi(2S),13~\mathrm{TeV}) &= {1.430 \pm 0.005(\mathrm{stat}) \pm 0.099 (\mathrm{syst})\mu\mathrm{b}},\\ \sigma(\psi(2S)\mathrm{-from-}b,13~\mathrm{TeV})&={0.426 \pm 0.002(\mathrm{stat}) \pm0.030 (\mathrm{syst})\mu\mathrm{b}}. \end{split} \end{equation*} A new measurement of $\psi(2S)$ production cross-sections in $pp$ collisions at $\sqrt{s}=7~\mathrm{TeV}$ is also performed using data collected in 2011, corresponding to an integrated luminosity of $614~{p\mathrm{b}^{-1}}$.The integrated production cross-sections in the kinematic range $3.5<p_{\mathrm{T}}<14~\mathrm{GeV}/c$ and $2.0<y<4.5$ are \begin{equation*} \begin{split} \sigma(\mbox{prompt }\psi(2S),7~\mathrm{TeV}) &={0.471 \pm0.001 (\mathrm{stat}) \pm 0.025 (\mathrm{syst})\mu\mathrm{b}},\\ \sigma(\psi(2S)\mathrm{-from-}b,7~\mathrm{TeV}) &={0.126\pm0.001 (\mathrm{stat}) \pm0.008 (\mathrm{syst})\mu\mathrm{b}}. \end{split} \end{equation*} All results show reasonable agreement with theoretical calculations.<br />Comment: All figures and tables, along with any supplementary material and additional information, are available at https://cern.ch/lhcbproject/Publications/p/LHCb-PAPER-2018-049.html