Probing new physics via pp → W+W- → lνjj at the CERN LHC

被引：2

作者：

Liu, Shuai ^{[1
,2
]}

Mao, Yajun ^{[1
,2
]}

Ban, Yong ^{[1
,2
]}

Govoni, Pietro ^{[3
,4
,5
]}

Li, Qiang ^{[1
,2
]}

Asawatangtrakuldee, Chayanit ^{[1
,2
]}

Xu, Zijun ^{[1
,2
]}

机构：

[1] Peking Univ, Dept Phys, Beijing 100871, Peoples R China

[2] Peking Univ, State Key Lab Nucl Phys & Technol, Beijing 100871, Peoples R China

[3] Milano Bicocca Univ, I-20126 Milan, Italy

[4] INFN Milano Bicocca, I-20126 Milan, Italy

[5] CERN, European Org Nucl Res, CH-1211 Geneva, Switzerland

来源：

PHYSICAL REVIEW D | 2012年 / 86卷 / 07期

基金：

中国国家自然科学基金;

关键词：

FERMION-PAIR PRODUCTION; LARGE EXTRA DIMENSIONS; MODEL HIGGS-BOSON; STANDARD MODEL; ATLAS DETECTOR; CROSS-SECTION; CONTACT INTERACTIONS; E(+)E(-) COLLISIONS; ROOT-S=7 TEV; SEARCH;

D O I：

10.1103/PhysRevD.86.074010

中图分类号：

P1 [天文学];

学科分类号：

0704 ;

摘要：

TeV scale new physics, e.g., large extra dimensions or models with anomalous triple vector boson couplings, can lead to excesses in various kinematic regions on the semileptonic productions of pp -> WW -> l nu jj at the CERN LHC, which, although suffer from large QCD background compared with the pure leptonic channel pp -> WW -> l nu l nu, can benefit from larger production rates and the reconstructable four-body mass M-l nu jj. We study the search sensitivity through the l nu jj channel at the 7 TeV LHC on relevant new physics via probing the hard tails on the reconstructed M-l nu jj and the transverse momentum of leptonically decayed W boson (P-TW), taking into account main backgrounds and including the parton shower and detector simulation effects. Our results show that with integrated luminosity of 5 fb(-1), the LHC can already discover or exclude a large parameter region of the new physics, e.g., a 95% C.L. can be set on the large extra dimensions with a cutoff scale up to 1.5 TeV, and the WWZ anomalous coupling down to, e.g. vertical bar gimel(Z)vertical bar similar to 0.1. Results are also given for the 8 TeV LHC.

引用

页数：7

共 62 条

[1] Measurement of the W W cross section in √s=7 TeV pp collisions with the ATLAS detector and limits on anomalous gauge couplings [J].

Aad, G. ;

Abbott, B. ;

Abdallah, J. ;

Khalek, S. Abdel ;

Abdelalim, A. A. ;

Abdesselam, A. ;

Abdinov, O. ;

Abi, B. ;

Abolins, M. ;

AbouZeid, O. S. ;

Abramowicz, H. ;

Abreu, H. ;

Acerbi, E. ;

Acharya, B. S. ;

Adamczyk, L. ;

Adams, D. L. ;

Addy, T. N. ;

Adelman, J. ;

Aderholz, M. ;

Adomeit, S. ;

Adragna, R. ;

Adye, T. ;

Aefsky, S. ;

Aguilar-Saavedra, J. A. ;

Aharrouche, M. ;

Ahlen, S. P. ;

Ahles, F. ;

Ahmad, A. ;

Ahsan, M. ;

Aielli, G. ;

Akdogan, T. ;

Akesson, T. P. A. ;

Akimoto, G. ;

Akimov, A. V. ;

Akiyama, A. ;

Alam, M. S. ;

Alam, M. A. ;

Albert, J. ;

Albrand, S. ;

Aleksa, M. ;

Aleksandrov, I. N. ;

Alessandria, F. ;

Alexa, C. ;

Alexander, G. ;

Alexandre, G. ;

Alexopoulos, T. ;

Alhroob, M. ;

Aliev, M. ;

Alimonti, G. ;

Alison, J. .

PHYSICS LETTERS B, 2012, 712 (4-5) :289-308

[2] Search for extra dimensions using diphoton events in 7 TeV proton-proton collisions with the ATLAS detector ATLAS Collaboration [J].

Aad, G. ;

Abbott, B. ;

Abdallah, J. ;

Abdelalim, A. A. ;

Abdesselam, A. ;

Abdinov, O. ;

Abi, B. ;

Abolins, M. ;

AbouZeid, O. S. ;

Abramowicz, H. ;

Abreu, H. ;

Acerbi, E. ;

Acharya, B. S. ;

Adamczyk, L. ;

Adams, D. L. ;

Addy, T. N. ;

Adelman, J. ;

Aderholz, M. ;

Adomeit, S. ;

Adragna, P. ;

Adye, T. ;

Aefsky, S. ;

Aguilar-Saavedra, J. A. ;

Aharrouche, M. ;

Ahlen, S. P. ;

Ahles, F. ;

Ahmad, A. ;

Ahsan, M. ;

Aielli, G. ;

Akdogan, T. ;

Akesson, T. P. A. ;

Akimoto, G. ;

Akimov, A. V. ;

Akiyama, A. ;

Alam, M. S. ;

Alam, M. A. ;

Albert, J. ;

Albrand, S. ;

Aleksa, M. ;

Aleksandrov, I. N. ;

Alessandria, F. ;

Alexa, C. ;

Alexander, G. ;

Alexandre, G. ;

Alexopoulos, T. ;

Alhroob, M. ;

Aliev, M. ;

Alimonti, G. ;

Alison, J. ;

Aliyev, M. .

PHYSICS LETTERS B, 2012, 710 (4-5) :538-556

[3] Combined search for the Standard Model Higgs boson using up to 4.9 fb-1 of pp collision data at √s=7 TeV with the ATLAS detector at the LHC [J].

Aad, G. ;

Abbott, B. ;

Abdallah, J. ;

Khalek, S. Abdel ;

Abdelalim, A. A. ;

Abdesselam, A. ;

Abdinov, O. ;

Abi, B. ;

Abolins, M. ;

AbouZeid, O. S. ;

Abramowicz, H. ;

Abreu, H. ;

Acerbia, E. ;

Acharya, B. S. ;

Adamczyk, L. ;

Adams, D. L. ;

Addy, T. N. ;

Adelman, J. ;

Aderholz, M. ;

Adomeit, S. ;

Adragna, P. ;

Adye, T. ;

Aefsky, S. ;

Aguilar-Saavedra, J. A. ;

Aharrouche, M. ;

Ahlen, S. P. ;

Ahles, F. ;

Ahmad, A. ;

Ahsan, M. ;

Aielli, G. ;

Akdogan, T. ;

Akesson, T. P. A. ;

Akimoto, G. ;

Akimov, A. V. ;

Akiyama, A. ;

Alam, M. S. ;

Alam, M. A. ;

Albert, J. ;

Albrand, S. ;

Aleksa, M. ;

Aleksandrov, I. N. ;

Alessandriaa, F. ;

Alexaa, C. ;

Alexander, G. ;

Alexandre, G. ;

Alexopoulos, T. ;

Alhroob, M. ;

Aliev, M. ;

Alimontia, G. ;

Alison, J. .

PHYSICS LETTERS B, 2012, 710 (01) :49-66

[4] Search for the Higgs Boson in the H → WW → lvjj Decay Channel in pp Collisions at √s=7 TeV with the ATLAS Detector [J].

Aad, G. ;

Abbott, B. ;

Abdallah, J. ;

Abdelalim, A. A. ;

Abdesselam, A. ;

Abdinov, O. ;

Abi, B. ;

Abolins, M. ;

Abramowicz, H. ;

Abreu, H. ;

Acerbi, E. ;

Acharya, B. S. ;

Adams, D. L. ;

Addy, T. N. ;

Adelman, J. ;

Aderholz, M. ;

Adomeit, S. ;

Adragna, P. ;

Adye, T. ;

Aefsky, S. ;

Aguilar-Saavedra, J. A. ;

Aharrouche, M. ;

Ahlen, S. P. ;

Ahles, F. ;

Ahmad, A. ;

Ahsan, M. ;

Aielli, G. ;

Akdogan, T. ;

Akesson, T. P. A. ;

Akimoto, G. ;

Akimov, A. V. ;

Akiyama, A. ;

Alam, M. S. ;

Alam, M. A. ;

Albert, J. ;

Albrand, S. ;

Aleksa, M. ;

Aleksandrov, I. N. ;

Alessandria, F. ;

Alexa, C. ;

Alexander, G. ;

Alexandre, G. ;

Alexopoulos, T. ;

Alhroob, M. ;

Aliev, M. ;

Alimonti, G. ;

Alison, J. ;

Aliyev, M. ;

Allport, P. P. ;

Allwood-Spiers, S. E. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2011, 107 (23)

[5]

AAD G, ARXIV09010512 ATLAS

[6] Search for Large Extra Spatial Dimensions in the Dielectron and Diphoton Channels in p(p)over-bar Collisions at √s=1.96 TeV [J].

Abazov, V. M. ;

Abbott, B. ;

Abolins, M. ;

Acharya, B. S. ;

Adams, M. ;

Adams, T. ;

Aguilo, E. ;

Ahsan, M. ;

Alexeev, G. D. ;

Alkhazov, G. ;

Alton, A. ;

Alverson, G. ;

Alves, G. A. ;

Anastasoaie, M. ;

Ancu, L. S. ;

Andeen, T. ;

Andrieu, B. ;

Anzelc, M. S. ;

Aoki, M. ;

Arnoud, Y. ;

Arov, M. ;

Arthaud, M. ;

Askew, A. ;

Asman, B. ;

Jesus, A. C. S. Assis ;

Atramentov, O. ;

Avila, C. ;

Badaud, F. ;

Bagby, L. ;

Baldin, B. ;

Bandurin, D. V. ;

Banerjee, P. ;

Banerjee, S. ;

Barberis, E. ;

Barfuss, A. -F. ;

Bargassa, P. ;

Baringer, P. ;

Barreto, J. ;

Bartlett, J. F. ;

Bassler, U. ;

Bauer, D. ;

Beale, S. ;

Bean, A. ;

Begalli, M. ;

Begel, M. ;

Belanger-Champagne, C. ;

Bellantoni, L. ;

Bellavance, A. ;

Benitez, J. A. ;

Beri, S. B. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2009, 102 (05)

[7] Measurement of the WZ → lvll cross section and limits on anomalous triple gauge couplings in p(p)over-bar collisions at √s=1.96 TeV [J].

Abazov, V. M. ;

Abbott, B. ;

Abolins, M. ;

Acharya, B. S. ;

Adams, M. ;

Adams, T. ;

Alexeev, G. D. ;

Alkhazov, G. ;

Alton, A. ;

Alverson, G. ;

Alves, G. A. ;

Ancu, L. S. ;

Aoki, M. ;

Arnoud, Y. ;

Arov, M. ;

Askew, A. ;

Asman, B. ;

Atramentov, O. ;

Avila, C. ;

BackusMayes, J. ;

Badaud, F. ;

Bagby, L. ;

Baldin, B. ;

Bandurin, D. V. ;

Banerjee, S. ;

Barberis, E. ;

Barfuss, A. -F. ;

Baringer, P. ;

Barreto, J. ;

Bartlett, J. F. ;

Bassler, U. ;

Beale, S. ;

Bean, A. ;

Begalli, M. ;

Begel, M. ;

Belanger-Champagne, C. ;

Bellantoni, L. ;

Benitez, J. A. ;

Beri, S. B. ;

Bernardi, G. ;

Bernhard, R. ;

Bertram, I. ;

Besancon, M. ;

Beuselinck, R. ;

Bezzubov, V. A. ;

Bhat, P. C. ;

Bhatnagar, V. ;

Blazey, G. ;

Blessing, S. ;

Bloom, K. .

PHYSICS LETTERS B, 2011, 695 (1-4) :67-73

[8] Measurement of Dijet Angular Distributions at s=1.96 TeV and Searches for Quark Compositeness and Extra Spatial Dimensions [J].

Abazov, V. M. ;

Abbott, B. ;

Abolins, M. ;

Acharya, B. S. ;

Adams, M. ;

Adams, T. ;

Aguilo, E. ;

Ahsan, M. ;

Alexeev, G. D. ;

Alkhazov, G. ;

Alton, A. ;

Alverson, G. ;

Alves, G. A. ;

Ancu, L. S. ;

Andeen, T. ;

Anzelc, M. S. ;

Aoki, M. ;

Arnoud, Y. ;

Arov, M. ;

Arthaud, M. ;

Askew, A. ;

Asman, B. ;

Atramentov, O. ;

Avila, C. ;

BackusMayes, J. ;

Badaud, F. ;

Bagby, L. ;

Baldin, B. ;

Bandurin, D. V. ;

Banerjee, S. ;

Barberis, E. ;

Barfuss, A. -F. ;

Bargassa, P. ;

Baringer, P. ;

Barreto, J. ;

Bartlett, J. F. ;

Bassler, U. ;

Bauer, D. ;

Beale, S. ;

Bean, A. ;

Begalli, M. ;

Begel, M. ;

Belanger-Champagne, C. ;

Bellantoni, L. ;

Bellavance, A. ;

Benitez, J. A. ;

Beri, S. B. ;

Bernardi, G. ;

Bernhard, R. ;

Bertram, I. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2009, 103 (19)

[9] Measurement of trilinear gauge boson couplings from WW plus WZ → lvjj events in p(p)over-bar collisions at √s=1.96 TeV [J].

Abazov, V. M. ;

Abbott, B. ;

Abolins, M. ;

Acharya, B. S. ;

Adams, M. ;

Adams, T. ;

Aguilo, E. ;

Ahsan, M. ;

Alexeev, G. D. ;

Alkhazov, G. ;

Alton, A. ;

Alverson, G. ;

Alves, G. A. ;

Ancu, L. S. ;

Anzelc, M. S. ;

Aoki, M. ;

Arnoud, Y. ;

Arov, M. ;

Arthaud, M. ;

Askew, A. ;

Asman, B. ;

Atramentov, O. ;

Avila, C. ;

BackusMayes, J. ;

Badaud, F. ;

Bagby, L. ;

Baldin, B. ;

Bandurin, D. V. ;

Banerjee, S. ;

Barberis, E. ;

Barfuss, A. -F. ;

Bargassa, P. ;

Baringer, P. ;

Barreto, J. ;

Bartlett, J. F. ;

Bassler, U. ;

Bauer, D. ;

Beale, S. ;

Bean, A. ;

Begalli, M. ;

Begel, M. ;

Belanger-Champagne, C. ;

Bellantoni, L. ;

Bellavance, A. ;

Benitez, J. A. ;

Beri, S. B. ;

Bernardi, G. ;

Bernhard, R. ;

Bertram, I. ;

Besancon, M. .

PHYSICAL REVIEW D, 2009, 80 (05)

[10] Search for large extra spatial dimensions in dimuon production with the D0 detector -: art. no. 161602 [J].

Abazov, VM ;

Abbott, B ;

Abolins, M ;

Acharya, BS ;

Adams, M ;

Adams, T ;

Agelou, M ;

Agram, JL ;

Ahn, SH ;

Ahsan, M ;

Alexeev, GD ;

Alkhazov, G ;

Alton, A ;

Alverson, G ;

Alves, GA ;

Anastasoaie, M ;

Andeen, T ;

Anderson, S ;

Andrieu, B ;

Arnoud, Y ;

Askew, A ;

Åsman, B ;

Jesus, ACSA ;

Atramentov, O ;

Autermann, C ;

Avila, C ;

Badaud, F ;

Baden, A ;

Bagby, L ;

Baldin, B ;

Balm, PW ;

Banerjee, P ;

Banerjee, S ;

Barberis, E ;

Bargassa, P ;

Baringer, P ;

Barnes, C ;

Barreto, J ;

Bartlett, JF ;

Bassler, U ;

Bauer, D ;

Bean, A ;

Beauceron, S ;

Begalli, M ;

Begel, M ;

Bellavance, A ;

Beri, SB ;

Bernardi, G ;

Bernhard, R ;

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PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2005, 95 (16)

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共 62 条

[1] Measurement of the W W cross section in √s=7 TeV pp collisions with the ATLAS detector and limits on anomalous gauge couplings [J].

Aad, G. ;

Abbott, B. ;

Abdallah, J. ;

Khalek, S. Abdel ;

Abdelalim, A. A. ;

Abdesselam, A. ;

Abdinov, O. ;

Abi, B. ;

Abolins, M. ;

AbouZeid, O. S. ;

Abramowicz, H. ;

Abreu, H. ;

Acerbi, E. ;

Acharya, B. S. ;

Adamczyk, L. ;

Adams, D. L. ;

Addy, T. N. ;

Adelman, J. ;

Aderholz, M. ;

Adomeit, S. ;

Adragna, R. ;

Adye, T. ;

Aefsky, S. ;

Aguilar-Saavedra, J. A. ;

Aharrouche, M. ;

Ahlen, S. P. ;

Ahles, F. ;

Ahmad, A. ;

Ahsan, M. ;

Aielli, G. ;

Akdogan, T. ;

Akesson, T. P. A. ;

Akimoto, G. ;

Akimov, A. V. ;

Akiyama, A. ;

Alam, M. S. ;

Alam, M. A. ;

Albert, J. ;

Albrand, S. ;

Aleksa, M. ;

Aleksandrov, I. N. ;

Alessandria, F. ;

Alexa, C. ;

Alexander, G. ;

Alexandre, G. ;

Alexopoulos, T. ;

Alhroob, M. ;

Aliev, M. ;

Alimonti, G. ;

Alison, J. .

PHYSICS LETTERS B, 2012, 712 (4-5) :289-308

[2] Search for extra dimensions using diphoton events in 7 TeV proton-proton collisions with the ATLAS detector ATLAS Collaboration [J].

Aad, G. ;

Abbott, B. ;

Abdallah, J. ;

Abdelalim, A. A. ;

Abdesselam, A. ;

Abdinov, O. ;

Abi, B. ;

Abolins, M. ;

AbouZeid, O. S. ;

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Abreu, H. ;

Acerbi, E. ;

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Adams, D. L. ;

Addy, T. N. ;

Adelman, J. ;

Aderholz, M. ;

Adomeit, S. ;

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Aharrouche, M. ;

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Aielli, G. ;

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Albrand, S. ;

Aleksa, M. ;

Aleksandrov, I. N. ;

Alessandria, F. ;

Alexa, C. ;

Alexander, G. ;

Alexandre, G. ;

Alexopoulos, T. ;

Alhroob, M. ;

Aliev, M. ;

Alimonti, G. ;

Alison, J. ;

Aliyev, M. .

PHYSICS LETTERS B, 2012, 710 (4-5) :538-556

[3] Combined search for the Standard Model Higgs boson using up to 4.9 fb-1 of pp collision data at √s=7 TeV with the ATLAS detector at the LHC [J].

Aad, G. ;

Abbott, B. ;

Abdallah, J. ;

Khalek, S. Abdel ;

Abdelalim, A. A. ;

Abdesselam, A. ;

Abdinov, O. ;

Abi, B. ;

Abolins, M. ;

AbouZeid, O. S. ;

Abramowicz, H. ;

Abreu, H. ;

Acerbia, E. ;

Acharya, B. S. ;

Adamczyk, L. ;

Adams, D. L. ;

Addy, T. N. ;

Adelman, J. ;

Aderholz, M. ;

Adomeit, S. ;

Adragna, P. ;

Adye, T. ;

Aefsky, S. ;

Aguilar-Saavedra, J. A. ;

Aharrouche, M. ;

Ahlen, S. P. ;

Ahles, F. ;

Ahmad, A. ;

Ahsan, M. ;

Aielli, G. ;

Akdogan, T. ;

Akesson, T. P. A. ;

Akimoto, G. ;

Akimov, A. V. ;

Akiyama, A. ;

Alam, M. S. ;

Alam, M. A. ;

Albert, J. ;

Albrand, S. ;

Aleksa, M. ;

Aleksandrov, I. N. ;

Alessandriaa, F. ;

Alexaa, C. ;

Alexander, G. ;

Alexandre, G. ;

Alexopoulos, T. ;

Alhroob, M. ;

Aliev, M. ;

Alimontia, G. ;

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[4] Search for the Higgs Boson in the H → WW → lvjj Decay Channel in pp Collisions at √s=7 TeV with the ATLAS Detector [J].

Aad, G. ;

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Abdallah, J. ;

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Adragna, P. ;

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Aguilar-Saavedra, J. A. ;

Aharrouche, M. ;

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Akimov, A. V. ;

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Aliyev, M. ;

Allport, P. P. ;

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PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2011, 107 (23)

[5]

AAD G, ARXIV09010512 ATLAS

[6] Search for Large Extra Spatial Dimensions in the Dielectron and Diphoton Channels in p(p)over-bar Collisions at √s=1.96 TeV [J].

Abazov, V. M. ;

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Alkhazov, G. ;

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Alverson, G. ;

Alves, G. A. ;

Anastasoaie, M. ;

Ancu, L. S. ;

Andeen, T. ;

Andrieu, B. ;

Anzelc, M. S. ;

Aoki, M. ;

Arnoud, Y. ;

Arov, M. ;

Arthaud, M. ;

Askew, A. ;

Asman, B. ;

Jesus, A. C. S. Assis ;

Atramentov, O. ;

Avila, C. ;

Badaud, F. ;

Bagby, L. ;

Baldin, B. ;

Bandurin, D. V. ;

Banerjee, P. ;

Banerjee, S. ;

Barberis, E. ;

Barfuss, A. -F. ;

Bargassa, P. ;

Baringer, P. ;

Barreto, J. ;

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Beale, S. ;

Bean, A. ;

Begalli, M. ;

Begel, M. ;

Belanger-Champagne, C. ;

Bellantoni, L. ;

Bellavance, A. ;

Benitez, J. A. ;

Beri, S. B. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2009, 102 (05)

[7] Measurement of the WZ → lvll cross section and limits on anomalous triple gauge couplings in p(p)over-bar collisions at √s=1.96 TeV [J].

Abazov, V. M. ;

Abbott, B. ;

Abolins, M. ;

Acharya, B. S. ;

Adams, M. ;

Adams, T. ;

Alexeev, G. D. ;

Alkhazov, G. ;

Alton, A. ;

Alverson, G. ;

Alves, G. A. ;

Ancu, L. S. ;

Aoki, M. ;

Arnoud, Y. ;

Arov, M. ;

Askew, A. ;

Asman, B. ;

Atramentov, O. ;

Avila, C. ;

BackusMayes, J. ;

Badaud, F. ;

Bagby, L. ;

Baldin, B. ;

Bandurin, D. V. ;

Banerjee, S. ;

Barberis, E. ;

Barfuss, A. -F. ;

Baringer, P. ;

Barreto, J. ;

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Bean, A. ;

Begalli, M. ;

Begel, M. ;

Belanger-Champagne, C. ;

Bellantoni, L. ;

Benitez, J. A. ;

Beri, S. B. ;

Bernardi, G. ;

Bernhard, R. ;

Bertram, I. ;

Besancon, M. ;

Beuselinck, R. ;

Bezzubov, V. A. ;

Bhat, P. C. ;

Bhatnagar, V. ;

Blazey, G. ;

Blessing, S. ;

Bloom, K. .

PHYSICS LETTERS B, 2011, 695 (1-4) :67-73

[8] Measurement of Dijet Angular Distributions at s=1.96 TeV and Searches for Quark Compositeness and Extra Spatial Dimensions [J].

Abazov, V. M. ;

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Alexeev, G. D. ;

Alkhazov, G. ;

Alton, A. ;

Alverson, G. ;

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