Long-range azimuthal correlations for partially coherent pion emission in proton-proton collisions

被引：0

作者：

Ru, Peng ^{[1
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,4
]}

Zhang, Wei-Ning ^{[4
,5
]}

机构：

[1] South China Normal Univ, Inst Quantum Matter, Guangdong Prov Key Lab Nucl Sci, Guangzhou 510006, Peoples R China

[2] Cent China Normal Univ, Key Lab Quark & Lepton Phys MOE, Wuhan 430079, Peoples R China

[3] Cent China Normal Univ, Inst Particle Phys, Wuhan 430079, Peoples R China

[4] Dalian Univ Technol, Sch Phys, Dalian 116024, Liaoning, Peoples R China

[5] Harbin Inst Technol, Dept Phys, Harbin 150006, Heilongjiang, Peoples R China

来源：

PHYSICS LETTERS B | 2020年 / 809卷

基金：

中国博士后科学基金; 中国国家自然科学基金;

关键词：

BOSE-EINSTEIN CONDENSATION; ANGULAR-CORRELATIONS; NUCLEUS COLLISIONS; COLLECTIVITY; INTERFEROMETRY; ANISOTROPY; MODEL; PP;

D O I：

10.1016/j.physletb.2020.135699

中图分类号：

P1 [天文学];

学科分类号：

0704 ;

摘要：

In this paper, we investigate the influence of coherent pion emission on long-range azimuthal correlations in relativistic proton-proton collisions. We study the pion momentum distribution for a coherent source with both transverse and Bjorken longitudinal expansions, and calculate the two-particle correlation function C(Lambda eta, Lambda phi). A "ridge" structure is observed in the correlation function C(Lambda eta, Lambda phi) of the coherent pion emission, whether the coherent source is expanding or static. The onset of this long-range azimuthal correlation can be traced back to the asymmetric initial transverse profile of the coherent source, owing to the interference in coherent emission. We further construct a partially coherent pion-emitting source by incorporating a chaotic emission component. From the experimental data of the two-pion Hanbury-Brown-Twiss correlations in pp collisions at root s = 7TeV, we extract a coherent fraction of pion emission, which increases with increasing charged-particle multiplicity, as an input of the partially coherent source model. The ridge structure is observed in the correlation function C(Delta eta, Delta phi) for the partially coherent source. The correlation becomes stronger at higher multiplicities because of the larger degrees of coherence. The results in this work are meaningful for fully understanding the collectivity in the small system of pp collisions. (c) 2020 The Author(s). Published by Elsevier B.V. This is an open access article under the CC BY license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

引用

页数：9

共 81 条

[1] Measurements of long-range azimuthal anisotropies and associated Fourier coefficients for pp collisions at √s=5.02 and 13 TeV and p plus Pb collisions at √sNN=5.02 TeV with the ATLAS detector [J].

Aaboud, M. ;

Aad, G. ;

Abbott, B. ;

Abdallah, J. ;

Abdinov, O. ;

Abeloos, B. ;

AbouZeid, O. S. ;

Abraham, N. L. ;

Abramowicz, H. ;

Abreu, H. ;

Abreu, R. ;

Abulaiti, Y. ;

Acharya, B. S. ;

Adachi, S. ;

Adamczyk, L. ;

Adams, D. L. ;

Adelman, J. ;

Adomeit, S. ;

Adye, T. ;

Affolder, A. A. ;

Agatonovic-Jovin, T. ;

Aguilar-Saavedra, J. A. ;

Ahlen, S. P. ;

Ahmadov, F. ;

Aielli, G. ;

Akerstedt, H. ;

Akesson, T. P. A. ;

Akimov, A. V. ;

Alberghi, G. L. ;

Albert, J. ;

Albrand, S. ;

Alconada Verzini, M. J. ;

Aleksa, M. ;

Aleksandrov, I. N. ;

Alexa, C. ;

Alexander, G. ;

Alexopoulos, T. ;

Alhroob, M. ;

Ali, B. ;

Aliev, M. ;

Alimonti, G. ;

Alison, J. ;

Alkire, S. P. ;

Allbrooke, B. M. M. ;

Allen, B. W. ;

Allport, P. P. ;

Aloisio, A. ;

Alonso, A. ;

Alonso, F. ;

Alpigiani, C. .

PHYSICAL REVIEW C, 2017, 96 (02)

[2] Observation of Long-Range Elliptic Azimuthal Anisotropies in √s=13 and 2.76 TeV pp Collisions with the ATLAS Detector [J].

Aad, G. ;

Abbott, B. ;

Abdallah, J. ;

Abdinov, O. ;

Aben, R. ;

Abolins, M. ;

AbouZeid, O. S. ;

Abramowicz, H. ;

Abreu, H. ;

Abreu, R. ;

Abulaiti, Y. ;

Acharya, B. S. ;

Adamczyk, L. ;

Adams, D. L. ;

Adelman, J. ;

Adomeit, S. ;

Adye, T. ;

Affolder, A. A. ;

Agatonovic-Jovin, T. ;

Agricola, J. ;

Aguilar-Saavedra, J. A. ;

Ahlen, S. P. ;

Ahmadov, F. ;

Aielli, G. ;

Akerstedt, H. ;

Akesson, T. P. ;

Akimov, A. V. ;

Alberghi, G. L. ;

Albert, J. ;

Albrand, S. ;

Alconada Verzini, M. J. ;

Aleksa, M. ;

Aleksandrov, I. N. ;

Alexa, C. ;

Alexander, G. ;

Alexopoulos, T. ;

Alhroob, M. ;

Alimonti, G. ;

Alio, L. ;

Alison, J. ;

Alkire, S. P. ;

Allbrooke, B. M. M. ;

Allport, P. P. ;

Aloisio, A. ;

Alonso, A. ;

Alonso, F. ;

Alpigiani, C. ;

Altheimer, A. ;

Alvarez Gonzalez, B. ;

Alvarez Piqueras, D. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2016, 116 (17)

[3]

Aad G, 2015, EUR PHYS J C, V75, DOI 10.1140/epjc/s10052-015-3644-x

[4] Measurement of the azimuthal anisotropy for charged particle production in √sNN=2.76 TeV lead-lead collisions with the ATLAS detector [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, 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. .

PHYSICAL REVIEW C, 2012, 86 (01) :014907-1

[5]

Aaij R, 2017, J HIGH ENERGY PHYS, DOI 10.1007/JHEP12(2017)025

[6] Measurements of long-range near-side angular correlations in √sNN=5TeV proton-lead collisions in the forward region [J].

Aaij, R. ;

Beteta, C. Abellan ;

Adeva, B. ;

Adinolfi, M. ;

Affolder, A. ;

Ajaltouni, Z. ;

Akar, S. ;

Albrecht, J. ;

Alessio, F. ;

Alexander, M. ;

Ali, S. ;

Alkhazov, G. ;

Cartelle, P. Alvarez ;

Alves, A. A. ;

Amato, S. ;

Amerio, S. ;

Amhis, Y. ;

An, L. ;

Anderlini, L. ;

Anderson, J. ;

Andreassi, G. ;

Andreotti, M. ;

Andrews, J. E. ;

Appleby, R. B. ;

Gutierrez, O. Aquines ;

Archilli, F. ;

d'Argent, P. ;

Artamonov, A. ;

Artuso, M. ;

Aslanides, E. ;

Auriemma, G. ;

Baalouch, M. ;

Bachmann, S. ;

Back, J. J. ;

Badalov, A. ;

Baesso, C. ;

Baldini, W. ;

Barlow, R. J. ;

Barschel, C. ;

Barsuk, S. ;

Barter, W. ;

Batozskaya, V. ;

Battista, V. ;

Bay, A. ;

Beaucourt, L. ;

Beddow, J. ;

Bedeschi, F. ;

Bediaga, I. ;

Bel, L. J. ;

Bellee, V. .

PHYSICS LETTERS B, 2016, 762 :473-483

[7] Femtoscopy of pp collisions at √s=0.9 and 7 TeV at the LHC with two-pion Bose-Einstein correlations [J].

Aamodt, K. ;

Abrahantes Quintana, A. ;

Adamova, D. ;

Adare, A. M. ;

Aggarwal, M. M. ;

Rinella, G. Aglieri ;

Agocs, A. G. ;

Salazar, S. Aguilar ;

Ahammed, Z. ;

Ahmad, N. ;

Masoodi, A. Ahmad ;

Ahn, S. U. ;

Akindinov, A. ;

Aleksandrov, D. ;

Alessandro, B. ;

Alfaro Molina, R. ;

Alici, A. ;

Alkin, A. ;

Almaraz Avina, E. ;

Alt, T. ;

Altini, V. ;

Altinpinar, S. ;

Altsybeev, I. ;

Andrei, C. ;

Andronic, A. ;

Anguelov, V. ;

Anson, C. ;

Anticic, T. ;

Antinori, F. ;

Antonioli, P. ;

Aphecetche, L. ;

Appelshaeuser, H. ;

Arbor, N. ;

Arcelli, S. ;

Arend, A. ;

Armesto, N. ;

Arnaldi, R. ;

Aronsson, T. ;

Arsene, I. C. ;

Asryan, A. ;

Augustinus, A. ;

Averbeck, R. ;

Awes, T. C. ;

Aysto, J. ;

Azmi, M. D. ;

Bach, M. ;

Badala, A. ;

Baek, Y. W. ;

Bagnasco, S. ;

Bailhache, R. .

PHYSICAL REVIEW D, 2011, 84 (11)

[8] Long-range angular correlations of π, K and p in p-Pb collisions at √sNN=5.02 TeV [J].

Abelev, B. ;

Adam, J. ;

Adamova, D. ;

Adare, A. M. ;

Aggarwal, M. M. ;

Rinella, G. Aglieri ;

Agnello, M. ;

Agocs, A. G. ;

Agostinelli, A. ;

Ahammed, Z. ;

Ahmad, N. ;

Masoodi, A. Ahmad ;

Ahmed, I. ;

Ahn, S. A. ;

Ahn, S. U. ;

Aimo, I. ;

Aiola, S. ;

Ajaz, M. ;

Akindinov, A. ;

Aleksandrov, D. ;

Alessandro, B. ;

Alexandre, D. ;

Alici, A. ;

Alkin, A. ;

Alme, J. ;

Alt, T. ;

Altini, V. ;

Altinpinar, S. ;

Altsybeev, I. ;

Prado, C. Alves Garcia ;

Andrei, C. ;

Andronic, A. ;

Anguelov, V. ;

Anielski, J. ;

Antitle, T. ;

Antinori, F. ;

Antonioli, P. ;

Aphecetche, L. ;

Appelshaeuser, H. ;

Arbor, N. ;

Arcelli, S. ;

Armesto, N. ;

Arnaldi, R. ;

Aronsson, T. ;

Arsene, I. C. ;

Arslandok, M. ;

Augustinus, A. ;

Averbeck, R. ;

Awes, T. C. ;

Aeystoe, J. .

PHYSICS LETTERS B, 2013, 726 (1-3) :164-177

[9] Centrality dependence of π, K, and p production in Pb-Pb collisions at √sNN=2.76 TeV [J].

Abelev, B. ;

Adam, J. ;

Adamova, D. ;

Adare, A. M. ;

Aggarwal, M. M. ;

Rinella, G. Aglieri ;

Agnello, M. ;

Agocs, A. G. ;

Agostinelli, A. ;

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Altini, V. ;

Altinpinar, S. ;

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Andrei, C. ;

Andronic, A. ;

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Anson, C. ;

Anticic, T. ;

Antinori, F. ;

Antonioli, P. ;

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Arend, A. ;

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Arsene, I. C. ;

Arslandok, M. ;

Asryan, A. ;

Augustinus, A. ;

Averbeck, R. ;

Awes, T. C. ;

Aysto, J. ;

Azmi, M. D. .

PHYSICAL REVIEW C, 2013, 88 (04)

[10] Azimuthal Harmonics in Small and Large Collision Systems at RHIC Top Energies [J].

Adam, J. ;

Adamczyk, L. ;

Adams, J. R. ;

Adkins, J. K. ;

Agakishiev, G. ;

Aggarwal, M. M. ;

Ahammed, Z. ;

Alekseev, I. ;

Anderson, D. M. ;

Aoyama, R. ;

Aparin, A. ;

Arkhipkin, D. ;

Aschenauer, E. C. ;

Ashraf, M. U. ;

Atetalla, F. ;

Attri, A. ;

Averichev, G. S. ;

Bai, X. ;

Bairathi, V. ;

Barish, K. ;

Bassill, A. J. ;

Behera, A. ;

Bellwied, R. ;

Bhasin, A. ;

Bhati, A. K. ;

Bielcik, J. ;

Bielcikova, J. ;

Bland, L. C. ;

Bordyuzhin, I. G. ;

Brandenburg, J. D. ;

Brandin, A. V. ;

Brown, D. ;

Bryslawskyj, J. ;

Bunzarov, I. ;

Butterworth, J. ;

Caines, H. ;

Sanchez, M. Calderon de la Barca ;

Cebra, D. ;

Chakaberia, I. ;

Chaloupka, P. ;

Chan, B. K. ;

Chang, F-H. ;

Chang, Z. ;

Chankova-Bunzarova, N. ;

Chatterjee, A. ;

Chattopadhyay, S. ;

Chen, J. H. ;

Chen, X. ;

Cheng, J. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2019, 122 (17)

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Aaboud, M. ;

Aad, G. ;

Abbott, B. ;

Abdallah, J. ;

Abdinov, O. ;

Abeloos, B. ;

AbouZeid, O. S. ;

Abraham, N. L. ;

Abramowicz, H. ;

Abreu, H. ;

Abreu, R. ;

Abulaiti, Y. ;

Acharya, B. S. ;

Adachi, S. ;

Adamczyk, L. ;

Adams, D. L. ;

Adelman, J. ;

Adomeit, S. ;

Adye, T. ;

Affolder, A. A. ;

Agatonovic-Jovin, T. ;

Aguilar-Saavedra, J. A. ;

Ahlen, S. P. ;

Ahmadov, F. ;

Aielli, G. ;

Akerstedt, H. ;

Akesson, T. P. A. ;

Akimov, A. V. ;

Alberghi, G. L. ;

Albert, J. ;

Albrand, S. ;

Alconada Verzini, M. J. ;

Aleksa, M. ;

Aleksandrov, I. N. ;

Alexa, C. ;

Alexander, G. ;

Alexopoulos, T. ;

Alhroob, M. ;

Ali, B. ;

Aliev, M. ;

Alimonti, G. ;

Alison, J. ;

Alkire, S. P. ;

Allbrooke, B. M. M. ;

Allen, B. W. ;

Allport, P. P. ;

Aloisio, A. ;

Alonso, A. ;

Alonso, F. ;

Alpigiani, C. .

PHYSICAL REVIEW C, 2017, 96 (02)

[2] Observation of Long-Range Elliptic Azimuthal Anisotropies in √s=13 and 2.76 TeV pp Collisions with the ATLAS Detector [J].

Aad, G. ;

Abbott, B. ;

Abdallah, J. ;

Abdinov, O. ;

Aben, R. ;

Abolins, M. ;

AbouZeid, O. S. ;

Abramowicz, H. ;

Abreu, H. ;

Abreu, R. ;

Abulaiti, Y. ;

Acharya, B. S. ;

Adamczyk, L. ;

Adams, D. L. ;

Adelman, J. ;

Adomeit, S. ;

Adye, T. ;

Affolder, A. A. ;

Agatonovic-Jovin, T. ;

Agricola, J. ;

Aguilar-Saavedra, J. A. ;

Ahlen, S. P. ;

Ahmadov, F. ;

Aielli, G. ;

Akerstedt, H. ;

Akesson, T. P. ;

Akimov, A. V. ;

Alberghi, G. L. ;

Albert, J. ;

Albrand, S. ;

Alconada Verzini, M. J. ;

Aleksa, M. ;

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Alexa, C. ;

Alexander, G. ;

Alexopoulos, T. ;

Alhroob, M. ;

Alimonti, G. ;

Alio, L. ;

Alison, J. ;

Alkire, S. P. ;

Allbrooke, B. M. M. ;

Allport, P. P. ;

Aloisio, A. ;

Alonso, A. ;

Alonso, F. ;

Alpigiani, C. ;

Altheimer, A. ;

Alvarez Gonzalez, B. ;

Alvarez Piqueras, D. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2016, 116 (17)

[3]

Aad G, 2015, EUR PHYS J C, V75, DOI 10.1140/epjc/s10052-015-3644-x

[4] Measurement of the azimuthal anisotropy for charged particle production in √sNN=2.76 TeV lead-lead collisions with the ATLAS detector [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, 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. .

PHYSICAL REVIEW C, 2012, 86 (01) :014907-1

[5]

Aaij R, 2017, J HIGH ENERGY PHYS, DOI 10.1007/JHEP12(2017)025

[6] Measurements of long-range near-side angular correlations in √sNN=5TeV proton-lead collisions in the forward region [J].

Aaij, R. ;

Beteta, C. Abellan ;

Adeva, B. ;

Adinolfi, M. ;

Affolder, A. ;

Ajaltouni, Z. ;

Akar, S. ;

Albrecht, J. ;

Alessio, F. ;

Alexander, M. ;

Ali, S. ;

Alkhazov, G. ;

Cartelle, P. Alvarez ;

Alves, A. A. ;

Amato, S. ;

Amerio, S. ;

Amhis, Y. ;

An, L. ;

Anderlini, L. ;

Anderson, J. ;

Andreassi, G. ;

Andreotti, M. ;

Andrews, J. E. ;

Appleby, R. B. ;

Gutierrez, O. Aquines ;

Archilli, F. ;

d'Argent, P. ;

Artamonov, A. ;

Artuso, M. ;

Aslanides, E. ;

Auriemma, G. ;

Baalouch, M. ;

Bachmann, S. ;

Back, J. J. ;

Badalov, A. ;

Baesso, C. ;

Baldini, W. ;

Barlow, R. J. ;

Barschel, C. ;

Barsuk, S. ;

Barter, W. ;

Batozskaya, V. ;

Battista, V. ;

Bay, A. ;

Beaucourt, L. ;

Beddow, J. ;

Bedeschi, F. ;

Bediaga, I. ;

Bel, L. J. ;

Bellee, V. .

PHYSICS LETTERS B, 2016, 762 :473-483

[7] Femtoscopy of pp collisions at √s=0.9 and 7 TeV at the LHC with two-pion Bose-Einstein correlations [J].

Aamodt, K. ;

Abrahantes Quintana, A. ;

Adamova, D. ;

Adare, A. M. ;

Aggarwal, M. M. ;

Rinella, G. Aglieri ;

Agocs, A. G. ;

Salazar, S. Aguilar ;

Ahammed, Z. ;

Ahmad, N. ;

Masoodi, A. Ahmad ;

Ahn, S. U. ;

Akindinov, A. ;

Aleksandrov, D. ;

Alessandro, B. ;

Alfaro Molina, R. ;

Alici, A. ;

Alkin, A. ;

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Alt, T. ;

Altini, V. ;

Altinpinar, S. ;

Altsybeev, I. ;

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Aronsson, T. ;

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Asryan, A. ;

Augustinus, A. ;

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Awes, T. C. ;

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Azmi, M. D. ;

Bach, M. ;

Badala, A. ;

Baek, Y. W. ;

Bagnasco, S. ;

Bailhache, R. .

PHYSICAL REVIEW D, 2011, 84 (11)

[8] Long-range angular correlations of π, K and p in p-Pb collisions at √sNN=5.02 TeV [J].

Abelev, B. ;

Adam, J. ;

Adamova, D. ;

Adare, A. M. ;

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Rinella, G. Aglieri ;

Agnello, M. ;

Agocs, A. G. ;

Agostinelli, A. ;

Ahammed, Z. ;

Ahmad, N. ;

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Ahn, S. U. ;

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Alt, T. ;

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Arslandok, M. ;

Augustinus, A. ;

Averbeck, R. ;

Awes, T. C. ;

Aeystoe, J. .

PHYSICS LETTERS B, 2013, 726 (1-3) :164-177

[9] Centrality dependence of π, K, and p production in Pb-Pb collisions at √sNN=2.76 TeV [J].

Abelev, B. ;

Adam, J. ;

Adamova, D. ;

Adare, A. M. ;

Aggarwal, M. M. ;

Rinella, G. Aglieri ;

Agnello, M. ;

Agocs, A. G. ;

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Alkin, A. ;

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Alme, J. ;

Alt, T. ;

Altini, V. ;

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