Measurement of zero degree inclusive photon energy spectra for √s=900 GeV proton-proton collisions at LHC

被引：41

作者：

Adriani, O. ^{[2
,3
]}

Bonechi, L. ^{[2
]}

Bongi, M. ^{[2
]}

Castellini, G. ^{[2
]}

D'Alessandro, R. ^{[2
,3
]}

Fukatsu, K. ^{[1
]}

Haguenauer, M. ^{[6
]}

Iso, T.

Itow, Y. ^{[4
,5
]}

Kasahara, K. ^{[7
]}

Kawade, K. ^{[1
]}

Mase, T. ^{[1
]}

Masuda, K. ^{[1
]}

Menjo, H. ^{[2
,4
,5
]}

Mitsuka, G. ^{[1
]}

Muraki, Y. ^{[1
]}

Noda, K. ^{[10
]}

Papini, P. ^{[2
]}

Perrot, A. -L. ^{[8
]}

Ricciarini, S. ^{[2
]}

Sako, T. ^{[1
,4
,5
]}

Suzuki, K. ^{[1
]}

Suzuki, T.

Taki, K. ^{[1
]}

Tamura, T. ^{[9
]}

Torii, S. ^{[7
]}

Tricomi, A. ^{[10
,11
]}

Turner, W. C. ^{[12
]}

机构：

[1] Nagoya Univ, Solar Terr Environm Lab, Nagoya, Aichi 4648601, Japan

[2] Ist Nazl Fis Nucl, Sect Florence, Florence, Italy

[3] Univ Florence, I-50121 Florence, Italy

[4] Nagoya Univ, Nagoya, Aichi, Japan

[5] Kobayashi Maskawa Inst Origin Particles, Nagoya, Aichi, Japan

[6] Ecole Polytech, Palaiseau, France

[7] Waseda Univ, RISE, Tokyo, Japan

[8] CERN, CH-1211 Geneva 23, Switzerland

[9] Kanagawa Univ, Kanagawa, Japan

[10] Ist Nazl Fis Nucl, Sect Catania, Catania, Italy

[11] Univ Catania, I-95124 Catania, Italy

[12] LBNl, Berkeley, CA USA

来源：

PHYSICS LETTERS B | 2012年 / 715卷 / 4-5期

关键词：

LHC; Ultra-high energy cosmic ray; Hadronic interaction models;

D O I：

10.1016/j.physletb.2012.07.065

中图分类号：

P1 [天文学];

学科分类号：

0704 ;

摘要：

The inclusive photon energy spectra measured by the Large Hadron Collider forward (LHCf) experiment in the very forward region of LHC proton-proton collisions at root s = 900 GeV are reported. The results from the analysis of 0.30 nb(-1) of data collected in May 2010 in the two pseudorapidity regions of eta > 10.15 and 8.77 < eta <9.46 are compared with the predictions of the hadronic interaction models DPMJET 3.04, EPOS 1.99, PYTHIA 8.145, QGSJET II-03 and SIBYLL 2.1, which are widely used in ultra-high energy cosmic ray experiments. EPOS 1.99 and SIBYLL 2.1 show a reasonable agreement with the spectral shape of the experimental data, whereas they predict lower cross-sections than the data. The other models. DPMJET 3.04, QGSJET II-03 and PYTHIA 8.145, are in good agreement with the data below 300 GeV but predict harder energy spectra than the data above 300 GeV. The results of these comparisons exhibited features similar to those for the previously reported data for root s = 7 TeV collisions. (c) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

引用

页码：298 / 303

页数：6

共 25 条

[1] Indications of Proton-Dominated Cosmic-Ray Composition above 1.6 EeV [J].

Abbasi, R. U. ;

Abu-Zayyad, T. ;

Al-Seady, M. ;

Allen, M. ;

Amman, J. F. ;

Anderson, R. J. ;

Archbold, G. ;

Belov, K. ;

Belz, J. W. ;

Bergman, D. R. ;

Blake, S. A. ;

Brusova, O. A. ;

Burt, G. W. ;

Cannon, C. ;

Cao, Z. ;

Deng, W. ;

Fedorova, Y. ;

Finley, C. B. ;

Gray, R. C. ;

Hanlon, W. F. ;

Hoffman, C. M. ;

Holzscheiter, M. H. ;

Hughes, G. ;

Huentemeyer, P. ;

Jones, B. F. ;

Jui, C. C. H. ;

Kim, K. ;

Kirn, M. A. ;

Loh, E. C. ;

Liu, J. ;

Lundquist, J. P. ;

Maestas, M. M. ;

Manago, N. ;

Marek, L. J. ;

Martens, K. ;

Matthews, J. A. J. ;

Matthews, J. N. ;

Moore, S. A. ;

O'Neill, A. ;

Painter, C. A. ;

Perera, L. ;

Reil, K. ;

Riehle, R. ;

Roberts, M. ;

Rodriguez, D. ;

Sasaki, N. ;

Schnetzer, S. R. ;

Scott, L. M. ;

Sinnis, G. ;

Smith, J. D. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2010, 104 (16)

[2] ANALYSIS OF LARGE-SCALE ANISOTROPY OF ULTRA-HIGH ENERGY COSMIC RAYS IN HiRes DATA [J].

Abbasi, R. U. ;

Abu-Zayyad, T. ;

Allen, M. ;

Amann, J. F. ;

Archbold, G. ;

Belov, K. ;

Belz, J. W. ;

Bergman, D. R. ;

Blake, S. A. ;

Brusova, O. A. ;

Burt, G. W. ;

Cannon, C. ;

Cao, Z. ;

Deng, W. ;

Fedorova, Y. ;

Findlay, J. ;

Finley, C. B. ;

Gray, R. C. ;

Hanlon, W. F. ;

Hoffman, C. M. ;

Holzscheiter, M. H. ;

Hughes, G. ;

Huentemeyer, P. ;

Ivanov, D. ;

Jones, B. F. ;

Jui, C. C. H. ;

Kim, K. ;

Kirn, M. A. ;

Koers, H. ;

Loh, E. C. ;

Maestas, M. M. ;

Manago, N. ;

Marek, L. J. ;

Martens, K. ;

Matthews, J. A. J. ;

Matthews, J. N. ;

Moore, S. A. ;

O'Neill, A. ;

Painter, C. A. ;

Perera, L. ;

Reil, K. ;

Riehle, R. ;

Roberts, M. D. ;

Rodriguez, D. ;

Sasaki, M. ;

Schnetzer, S. R. ;

Scott, L. M. ;

Sinnis, G. ;

Smith, J. D. ;

Sokolsky, P. .

ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS, 2010, 713 (01) :L64-L68

[3] Measurement of the flux of ultra high energy cosmic rays by the stereo technique [J].

Abbasi, R. U. ;

Abu-Zayyad, T. ;

Al-Seady, M. ;

Allen, M. ;

Amann, J. F. ;

Archbold, G. ;

Belov, K. ;

Belz, J. W. ;

Bergman, D. R. ;

Blake, S. A. ;

Brusova, O. A. ;

Burt, G. W. ;

Cannon, C. ;

Cao, Z. ;

Deng, W. ;

Fedorova, Y. ;

Findlay, J. ;

Finley, C. B. ;

Gray, R. C. ;

Hanlon, W. F. ;

Hoffman, C. M. ;

Holzscheiter, M. H. ;

Hughes, G. ;

Huentemeyer, P. ;

Ivanov, D. ;

Jones, B. F. ;

Jui, C. C. H. ;

Kim, K. ;

Kirn, M. A. ;

Loh, E. C. ;

Maestas, M. M. ;

Manago, N. ;

Marek, L. J. ;

Martens, K. ;

Matthews, J. A. J. ;

Matthews, J. N. ;

Moore, S. A. ;

O'Neill, A. ;

Painter, C. A. ;

Perera, L. ;

Reil, K. ;

Riehle, R. ;

Roberts, M. D. ;

Rodriguez, D. ;

Sasaki, M. ;

Schnetzer, S. R. ;

Scott, L. M. ;

Sinnis, G. ;

Smith, J. D. ;

Snow, R. .

ASTROPARTICLE PHYSICS, 2009, 32 (01) :53-60

[4] Measurement of the Depth of Maximum of Extensive Air Showers above 1018 eV [J].

Abraham, J. ;

Abreu, P. ;

Aglietta, M. ;

Ahn, E. J. ;

Allard, D. ;

Allekotte, I. ;

Allen, J. ;

Alvarez-Muniz, J. ;

Ambrosio, M. ;

Anchordoqui, L. ;

Andringa, S. ;

Anticic, T. ;

Anzalone, A. ;

Aramo, C. ;

Arganda, E. ;

Arisaka, K. ;

Arqueros, F. ;

Asorey, H. ;

Assis, P. ;

Aublin, J. ;

Ave, M. ;

Avila, G. ;

Baecker, T. ;

Badagnani, D. ;

Balzer, M. ;

Barber, K. B. ;

Barbosa, A. F. ;

Barroso, S. L. C. ;

Baughman, B. ;

Bauleo, P. ;

Beatty, J. J. ;

Becker, B. R. ;

Becker, K. H. ;

Belletoile, A. ;

Bellido, J. A. ;

BenZvi, S. ;

Berat, C. ;

Bergmann, T. ;

Bertou, X. ;

Biermann, P. L. ;

Billoir, P. ;

Blanch-Bigas, O. ;

Blanco, F. ;

Blanco, M. ;

Bleve, C. ;

Bluemer, H. ;

Bohacova, M. ;

Boncioli, D. ;

Bonifazi, C. ;

Bonino, R. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2010, 104 (09)

[5] Observation of the suppression of the flux of cosmic rays above 4x1019 eV [J].

Abraham, J. ;

Abreu, P. ;

Aglietta, M. ;

Aguirre, C. ;

Allard, D. ;

Allekotte, I. ;

Allen, J. ;

Allison, P. ;

Alvarez-Muniz, J. ;

Ambrosio, M. ;

Anchordoqui, L. ;

Andringa, S. ;

Anzalone, A. ;

Aramo, C. ;

Argiro, S. ;

Arisaka, K. ;

Armengaud, E. ;

Arneodo, F. ;

Arqueros, F. ;

Asch, T. ;

Asorey, H. ;

Assis, P. ;

Atulugama, B. S. ;

Aublin, J. ;

Ave, M. ;

Avila, G. ;

Backer, T. ;

Badagnani, D. ;

Barbosa, A. F. ;

Barnhill, D. ;

Barroso, S. L. C. ;

Baughman, B. ;

Bauleo, P. ;

Beatty, J. J. ;

Beau, T. ;

Becker, B. R. ;

Becker, K. H. ;

Bellido, J. A. ;

BenZvi, S. ;

Berat, C. ;

Bergmann, T. ;

Bernardini, P. ;

Bertou, X. ;

Biermann, P. L. ;

Billoir, P. ;

Blanch-Bigas, O. ;

Blanco, F. ;

Blasi, P. ;

Bleve, C. ;

Mer, H. Blu .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2008, 101 (06)

[6] Update on the correlation of the highest energy cosmic rays with nearby extragalactic matter [J].

Abreu, P. ;

Aglietta, M. ;

Ahn, E. J. ;

Allard, D. ;

Allekotte, I. ;

Allen, J. ;

Alvarez Castillo, J. ;

Alvarez-Muniz, J. ;

Ambrosio, M. ;

Aminaei, A. ;

Anchordoqui, L. ;

Andringa, S. ;

Anticlc, T. ;

Anzalone, A. ;

Aramo, C. ;

Arganda, E. ;

Arisaka, K. ;

Arqueros, F. ;

Asorey, H. ;

Assis, P. ;

Aublin, J. ;

Ave, M. ;

Avenier, M. ;

Avila, G. ;

Baecker, T. ;

Badagnani, D. ;

Balzer, M. ;

Barber, K. B. ;

Barbosa, A. F. ;

Bardenet, R. ;

Barroso, S. L. C. ;

Baughman, B. ;

Beatty, J. J. ;

Becker, B. R. ;

Becker, K. H. ;

Belletoile, A. ;

Bellido, J. A. ;

Berat, C. ;

Bergmann, T. ;

Bertou, X. ;

Biermann, P. L. ;

Billoir, P. ;

Blanco, F. ;

Blanco, M. ;

Bleve, C. ;

Bluemer, H. ;

Bohacoca, M. ;

Boncioli, D. ;

Bonifazi, C. ;

Bonino, R. .

ASTROPARTICLE PHYSICS, 2010, 34 (05) :314-326

[7] Measurement of zero degree single photon energy spectra for √s=7 TeV proton-proton collisions at LHC [J].

Adriani, O. ;

Bonechi, L. ;

Bongi, M. ;

Castellini, G. ;

D'Alessandro, R. ;

Faus, A. ;

Fukatsu, K. ;

Haguenauer, M. ;

Itow, Y. ;

Kasahara, K. ;

Kawade, K. ;

Macina, D. ;

Mase, T. ;

Masuda, K. ;

Matsubara, Y. ;

Menjo, H. ;

Mitsuka, G. ;

Muraki, Y. ;

Nakai, M. ;

Noda, K. ;

Papini, P. ;

Perrot, A. -L. ;

Ricciarini, S. ;

Sako, T. ;

Shimizu, Y. ;

Suzuki, K. ;

Suzuki, T. ;

Taki, K. ;

Tamura, T. ;

Torii, S. ;

Tricomi, A. ;

Turner, W. C. ;

Velasco, J. ;

Viciani, A. ;

Yoshida, K. .

PHYSICS LETTERS B, 2011, 703 (02) :128-134

[8] The construction and testing of the silicon position sensitive modules for the LHCf experiment at CERN [J].

Adriani, O. ;

Bonechi, L. ;

Bongi, M. ;

Castellini, G. ;

Ciaranfi, R. ;

D'Alessandro, R. ;

Grandi, M. ;

Papini, P. ;

Ricciarini, S. ;

Tricomi, A. ;

Viciani, A. .

JOURNAL OF INSTRUMENTATION, 2010, 5

[9] The LHCf detector at the CERN Large Hadron Collider [J].

Adriani, O. ;

Bonechi, L. ;

Bongi, M. ;

Gastellini, G. ;

D'Alessandro, R. ;

Faus, D. A. ;

Fukui, K. ;

Grandi, M. ;

Haguenauer, M. ;

Itow, Y. ;

Kasahara, K. ;

Macina, D. ;

Mase, T. ;

Masuda, K. ;

Matsubara, Y. ;

Menjo, H. ;

Mizuishi, M. ;

Muraki, Y. ;

Papini, P. ;

Perrot, A. L. ;

Ricciarini, S. ;

Sako, T. ;

Shimizu, Y. ;

Taki, K. ;

Tamura, T. ;

Torii, S. ;

Tricomi, A. ;

Turner, W. C. ;

Velasco, J. ;

Viciani, A. ;

Watanabee, H. ;

Yoshida, K. .

JOURNAL OF INSTRUMENTATION, 2008, 3 (08)

[10] Cosmic ray interaction event generator SIBYLL 2.1 [J].

Ahn, Eun-Joo ;

Engel, Ralph ;

Gaisser, Thomas K. ;

Lipari, Paolo ;

Stanev, Todor .

PHYSICAL REVIEW D, 2009, 80 (09)

← 1 2 3 →