Measurement of the Inelastic Proton-Proton Cross Section at √s=13 TeV with the ATLAS Detector at the LHC

被引:214
作者
Aaboud, M. [191 ,192 ]
Aad, G. [123 ,124 ]
Abbott, B. [155 ]
Abdallah, J. [96 ]
Abdinov, O. [15 ]
Abeloos, B. [159 ]
Aben, R. [148 ,149 ]
AbouZeid, O. S. [195 ]
Abraham, N. L. [212 ]
Abramowicz, H. [216 ]
Abreu, H. [215 ]
Abreu, R. [158 ]
Abulaiti, Y. [207 ,208 ]
Acharya, B. S. [229 ,230 ,250 ]
Adamczyk, L. [64 ]
Adams, D. L. [39 ]
Adelman, J. [150 ]
Adomeit, S. [139 ]
Adye, T. [181 ]
Affolder, A. A. [109 ]
Agatonovic-Jovin, T. [17 ]
Agricola, J. [84 ]
Aguilar-Saavedra, J. A. [170 ,175 ,176 ]
Ahlen, S. P. [33 ]
Ahmadov, F. [15 ,98 ]
Aielli, G. [184 ,185 ]
Akerstedt, H. [207 ,208 ]
Akesson, T. P. A. [119 ]
Akimov, A. V. [135 ]
Alberghi, G. L. [30 ,31 ]
Albert, J. [240 ]
Albrand, S. [85 ]
Alconada Verzini, M. J. [104 ,105 ]
Aleksa, M. [46 ]
Aleksandrov, I. N. [98 ]
Alexa, C. [40 ]
Alexander, G. [216 ]
Alexopoulos, T. [13 ]
Alhroob, M. [155 ]
Ali, B. [178 ]
Aliev, M. [107 ,108 ]
Alimonti, G. [130 ]
Alison, J. [47 ]
Alkire, S. P. [60 ]
Allbrooke, B. M. M. [212 ]
Allen, B. W. [158 ]
Allport, P. P. [24 ]
Aloisio, A. [65 ,144 ,145 ]
Alonso, A. [61 ,105 ]
Alonso, F. [104 ]
机构
[1] Univ Adelaide, Dept Phys, Adelaide, SA, Australia
[2] SUNY Albany, Dept Phys, Albany, NY 12222 USA
[3] Univ Alberta, Dept Phys, Edmonton, AB, Canada
[4] Ankara Univ, Dept Phys, Ankara, Turkey
[5] Istanbul Aydin Univ, Istanbul, Turkey
[6] TOBB Univ Econ & Technol, Div Phys, Ankara, Turkey
[7] CNRS, IN2P3, LAPP, Annecy Le Vieux, France
[8] Univ Savoie Mont Blanc, Annecy Le Vieux, France
[9] Argonne Natl Lab, Div High Energy Phys, Argonne, IL 60439 USA
[10] Univ Arizona, Dept Phys, Tucson, AZ 85721 USA
[11] Univ Texas Arlington, Dept Phys, POB 19059, Arlington, TX 76019 USA
[12] Univ Athens, Dept Phys, Athens, Greece
[13] Natl Tech Univ Athens, Dept Phys, Zografos, Greece
[14] Univ Texas Austin, Dept Phys, Austin, TX 78712 USA
[15] Azerbaijan Acad Sci, Inst Phys, Baku, Azerbaijan
[16] Barcelona Inst Sci & Technol, Inst Fis Altes Energies, Barcelona, Spain
[17] Univ Belgrade, Inst Phys, Belgrade, Serbia
[18] Univ Bergen, Dept Phys & Technol, Bergen, Norway
[19] Lawrence Berkeley Natl Lab, Div Phys, Berkeley, CA USA
[20] Univ Calif Berkeley, Berkeley, CA 94720 USA
[21] Humboldt Univ, Dept Phys, Berlin, Germany
[22] Univ Bern, Albert Einstein Ctr Fundamental Phys, Bern, Switzerland
[23] Univ Bern, High Energy Phys Lab, Bern, Switzerland
[24] Univ Birmingham, Sch Phys & Astron, Birmingham, W Midlands, England
[25] Bogazici Univ, Dept Phys, Istanbul, Turkey
[26] Gaziantep Univ, Dept Engn Phys, Gaziantep, Turkey
[27] Istanbul Bilgi Univ, Fac Engn & Nat Sci, Istanbul, Turkey
[28] Bahcesehir Univ, Fac Engn & Nat Sci, Istanbul, Turkey
[29] Univ Antonio Narino, Ctr Invest, Bogota, Colombia
[30] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Bologna, Bologna, Italy
[31] Univ Bologna, Dipartimento Fis & Astron, Bologna, Italy
[32] Univ Bonn, Inst Phys, Bonn, Germany
[33] Boston Univ, Dept Phys, 590 Commonwealth Ave, Boston, MA 02215 USA
[34] Brandeis Univ, Dept Phys, Waltham, MA 02254 USA
[35] Univ Fed Rio de Janeiro, COPPE EE IF, Rio De Janeiro, Brazil
[36] Fed Univ Juiz de Fora UFJF, Elect Circuits Dept, Juiz De Fora, Brazil
[37] Fed Univ Sao Joao del Rei UFSJ, Sao Joao Del Rei, Brazil
[38] Univ Sao Paulo, Inst Fis, Sao Paulo, Brazil
[39] Brookhaven Natl Lab, Dept Phys, Upton, NY 11973 USA
[40] Natl Inst Phys & Nucl Engn, Bucharest, Romania
[41] Dept Phys, Natl Inst Res & Dev Isotop & Mol Technol, Cluj Napoca, Romania
[42] West Univ Timisoara, Timisoara, Romania
[43] Univ Buenos Aires, Dept Fis, Buenos Aires, DF, Argentina
[44] Univ Cambridge, Cavendish Lab, Cambridge, England
[45] Carleton Univ, Dept Phys, Ottawa, ON, Canada
[46] CERN, Geneva, Switzerland
[47] Univ Chicago, Enrico Fermi Inst, 5640 S Ellis Ave, Chicago, IL 60637 USA
[48] Pontificia Univ Catolica Chile, Dept Fis, Santiago, Chile
[49] Univ Tecn Federico Santa Maria, Dept Fis, Valparaiso, Chile
[50] Chinese Acad Sci, Inst High Energy Phys, Beijing, Peoples R China
基金
美国国家科学基金会; 欧盟地平线“2020”; 巴西圣保罗研究基金会; 加拿大自然科学与工程研究理事会;
关键词
PARTON DISTRIBUTIONS; SCATTERING;
D O I
10.1103/PhysRevLett.117.182002
中图分类号
O4 [物理学];
学科分类号
0702 ;
摘要
This Letter presents a measurement of the inelastic proton-proton cross section using 60 mu b(-1) of pp collisions at a center-of-mass energy root s of 13 TeV with the ATLAS detector at the LHC. Inelastic interactions are selected using rings of plastic scintillators in the forward region (2.07 <vertical bar eta vertical bar < 3.86) of the detector. A cross section of 68.1 +/- 1.4 mb is measured in the fiducial region. xi = M-X(2) > s > 10(-6), where M-X is the larger invariant mass of the two hadronic systems separated by the largest rapidity gap in the event. In this xi range the scintillators are highly efficient. For diffractive events this corresponds to cases where at least one proton dissociates to a system with M-X > 13 GeV. The measured cross section is compared with a range of theoretical predictions. When extrapolated to the full phase space, a cross section of 78.1 +/- 2.9 mb is measured, consistent with the inelastic cross section increasing with center-of-mass energy.
引用
收藏
页数:19
相关论文
共 47 条
[1]   Measurement of the total cross section from elastic scattering in pp collisions at √s=8 TeV with the ATLAS detector [J].
Aaboud, M. ;
Aad, G. ;
Abbott, B. ;
Abdallah, J. ;
Abdinov, O. ;
Abeloos, B. ;
Aben, R. ;
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. ;
Agricola, J. ;
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. ;
Verzini, M. J. Alconada ;
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. .
PHYSICS LETTERS B, 2016, 761 :158-178
[2]   Measurement of W± and Z-boson production cross sections in pp collisions at √s=13 TeV with the ATLAS detector [J].
Aad, G. ;
Abbott, B. ;
Abdallah, J. ;
Abdinov, O. ;
Abeloos, B. ;
Aben, R. ;
AbouZeid, O. S. ;
Abraham, N. L. ;
Abramowitz, 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. A. ;
Akimov, A. V. ;
Alberghi, G. L. ;
Albert, J. ;
Albrand, S. ;
Verzini, M. J. Alconada ;
Aleksa, M. ;
Aleksandrov, I. N. ;
Alexa, C. ;
Alexander, G. ;
Alexopoulos, T. ;
Alhroob, M. ;
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. ;
Alstaty, M. .
PHYSICS LETTERS B, 2016, 759 :601-621
[3]   Measurement of the total cross section from elastic scattering in pp collisions at √s=7 TeV with the ATLAS detector [J].
Aad, G. ;
Abbott, B. ;
Abdallah, J. ;
Khalek, S. Abdel ;
Abdinov, O. ;
Aben, R. ;
Abi, B. ;
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. ;
Agatonovic-Jovin, T. ;
Aguilar-Saavedra, J. A. ;
Agustoni, M. ;
Ahlen, S. P. ;
Ahmadov, F. ;
Aielli, G. ;
Akerstedt, H. ;
Akesson, T. P. A. ;
Akimoto, G. ;
Akimov, A. V. ;
Alberghi, G. L. ;
Albert, J. ;
Albrand, S. ;
Alconada Verzini, M. J. ;
Aleksa, M. ;
Aleksandrov, I. N. ;
Alexa, C. ;
Alexander, G. ;
Alexandre, G. ;
Alexopoulos, T. ;
Alhroob, M. ;
Alimonti, G. ;
Alio, L. ;
Alison, J. ;
Allbrooke, B. M. M. ;
Allison, L. J. ;
Allport, P. P. ;
Almond, J. ;
Aloisio, A. ;
Alonso, A. ;
Alonso, F. .
NUCLEAR PHYSICS B, 2014, 889 :486-548
[4]  
Aad G, 2013, EUR PHYS J C, V73, DOI 10.1140/epjc/s10052-013-2518-3
[5]  
Aad G, 2012, EUR PHYS J C, V72, DOI 10.1140/epjc/s10052-012-1926-0
[6]   Measurement of the inelastic proton-proton cross-section 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. ;
Acharyaa, 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. ;
Albrand, S. ;
Aleksa, M. ;
Aleksandrov, N. ;
Alessandriaa, 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. ;
Almond, J. .
NATURE COMMUNICATIONS, 2011, 2
[7]   The ATLAS Simulation Infrastructure [J].
Aad, G. ;
Abbott, B. ;
Abdallah, J. ;
Abdelalim, A. A. ;
Abdesselam, A. ;
Abdinov, O. ;
Abi, B. ;
Abolins, M. ;
Abramowicz, H. ;
Abreu, H. ;
Acharya, B. S. ;
Adams, D. L. ;
Addy, T. N. ;
Adelman, J. ;
Adorisio, C. ;
Adragna, P. ;
Adye, T. ;
Aefsky, S. ;
Aguilar-Saavedra, J. A. ;
Aharrouche, M. ;
Ahlen, S. P. ;
Ahles, F. ;
Ahmad, A. ;
Ahmed, H. ;
Ahsan, M. ;
Aielli, G. ;
Akdogan, T. ;
Akesson, T. P. ;
Akimoto, G. ;
Akimov, A. V. ;
Aktas, A. ;
Alam, M. S. ;
Alam, M. A. ;
Albrand, S. ;
Aleksa, M. ;
Aleksandrov, I. N. ;
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. ;
Almond, J. ;
Aloisio, A. ;
Alon, R. .
EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C, 2010, 70 (03) :823-874
[8]   The ATLAS Experiment at the CERN Large Hadron Collider [J].
Aad, G. ;
Abat, E. ;
Abdallah, J. ;
Abdelalim, A. A. ;
Abdesselam, A. ;
Abdinov, O. ;
Abi, B. A. ;
Abolins, M. ;
Abramowicz, H. ;
Acerbi, E. ;
Acharya, B. S. ;
Achenbach, R. ;
Ackers, M. ;
Adams, D. L. ;
Adamyan, F. ;
Addy, T. N. ;
Aderholz, M. ;
Adorisio, C. ;
Adragna, P. ;
Aharrouche, M. ;
Ahlen, S. P. ;
Ahles, F. ;
Ahmad, A. ;
Ahmed, H. ;
Aielli, G. ;
Akesson, P. F. ;
Akesson, T. P. A. ;
Alam, S. M. ;
Albert, J. ;
Albrand, S. ;
Aleksa, M. ;
Aleksandrov, I. N. ;
Aleppo, M. ;
Alessandria, F. ;
Alexa, C. ;
Alexander, G. ;
Alexopoulos, T. ;
Alimonti, G. ;
Aliyev, M. ;
Allport, P. P. ;
Allwood-Spiers, S. E. ;
Aloisio, A. ;
Alonso, J. ;
Alves, R. ;
Alviggi, M. G. ;
Amako, K. ;
Amaral, P. ;
Amaral, S. P. ;
Ambrosini, G. ;
Ambrosio, G. .
JOURNAL OF INSTRUMENTATION, 2008, 3
[9]  
Aaij R, 2015, J HIGH ENERGY PHYS, DOI 10.1007/JHEP02(2015)129
[10]   Measurement of inelastic, single- and double-diffraction cross sections in proton-proton collisions at the LHC with ALICE [J].
Abelev, B. ;
Adam, J. ;
Adamova, D. ;
Adare, A. M. ;
Aggarwal, M. M. ;
Rinella, G. Aglieri ;
Agocs, A. G. ;
Agostinelli, A. ;
Aguilar Salazar, S. ;
Ahammed, Z. ;
Masoodi, A. Ahmad ;
Ahmad, N. ;
Ahn, S. A. ;
Ahn, S. U. ;
Akindinov, A. ;
Aleksandrov, D. ;
Alessandro, B. ;
Alfaro Molina, R. ;
Alici, A. ;
Alkin, A. ;
Almaraz Avina, E. ;
Alme, J. ;
Alt, T. ;
Altini, V. ;
Altinpinar, S. ;
Altsybeev, I. ;
Andrei, C. ;
Andronic, A. ;
Anguelov, V. ;
Anielski, J. ;
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. ;
Arslandok, M. ;
Asryan, A. ;
Augustinus, A. ;
Averbeck, R. ;
Awes, T. C. ;
Aysto, J. ;
Azmi, M. D. .
EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C, 2013, 73 (06) :1-20