Cold nuclear matter effects on J/ψ and Γ production at energies available at the CERN Large Hadron Collider (LHC)

被引：136

作者：

Vogt, R. ^{[1
,2
]}

机构：

[1] Lawrence Livermore Natl Lab, Livermore, CA 94551 USA

[2] Univ Calif Davis, Dept Phys, Davis, CA 95616 USA

来源：

PHYSICAL REVIEW C | 2010年 / 81卷 / 04期

基金：

美国国家科学基金会;

关键词：

TRANSVERSE-MOMENTUM DEPENDENCE; HEAVY-ION COLLISIONS; DRELL-YAN PRODUCTION; J-PSI PRODUCTION; P(P)OVER-BAR COLLISIONS; PARTON DISTRIBUTIONS; NONLINEAR CORRECTIONS; QUARKONIUM PRODUCTION; CHARM; FACTORIZATION;

D O I：

10.1103/PhysRevC.81.044903

中图分类号：

O57 [原子核物理学、高能物理学];

学科分类号：

070202 ;

摘要：

The charmonium yields are expected to be considerably suppressed if a deconfined medium is formed in high-energy heavy-ion collisions. In addition, the bottomonium states, with the possible exception of the Gamma(1S) state, are also expected to be suppressed in heavy-ion collisions. However, in proton-nucleus collisions the quarkonium production cross sections, even those of the Gamma(1S), are also suppressed. These "cold nuclear matter" effects need to be accounted for before signals of the high-density QCD medium can be identified in the measurements made in nucleus-nucleus collisions. We identify two cold nuclear matter effects important for midrapidity quarkonium production: "nuclear absorption," typically characterized as a final-state effect on the produced quarkonium state, and "shadowing," the modification of the parton densities in nuclei relative to the nucleon, an initial-state effect. In this article, we characterize these effects and study the energy, rapidity, and impact-parameter dependence of initial-state shadowing.

引用

页数：20

共 78 条

[1] Production of J/psi mesons from chi(c) meson decays in p(p)over-bar collisions at root s=1.8 TeV [J].

Abe, F ;

Akimoto, H ;

Akopian, A ;

Albrow, MG ;

Amendolia, SR ;

Amidei, D ;

Antos, J ;

Aota, S ;

Apollinari, G ;

Asakawa, T ;

Ashmanskas, W ;

Atac, M ;

Azfar, F ;

AzziBacchetta, P ;

Bacchetta, N ;

Badgett, W ;

Bagdasarov, S ;

Bailey, MW ;

Bao, J ;

deBarbaro, P ;

BarbaroGaltieri, A ;

Barnes, VE ;

Barnett, BA ;

Barone, M ;

Barzi, E ;

Bauer, G ;

Baumann, T ;

Bedeschi, F ;

Behrends, S ;

Belforte, S ;

Bellettini, G ;

Bellinger, J ;

Benjamin, D ;

Benlloch, J ;

Bensinger, J ;

Benton, D ;

Beretvas, A ;

Berge, JP ;

Berryhill, J ;

Bertolucci, S ;

Bevensee, B ;

Bhatti, A ;

Biery, K ;

Binkley, M ;

Bisello, D ;

Blair, RE ;

Blocker, C ;

Bodek, A ;

Bokhari, W ;

Bolognesi, V .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 1997, 79 (04) :578-583

[2] J/psi and psi(2S) production in p(p)over-bar collisions at root s=1.8 TeV [J].

Abe, F ;

Akimoto, H ;

Akopian, A ;

Albrow, MG ;

Amendolia, SR ;

Amidei, D ;

Antos, J ;

Aota, S ;

Apollinari, G ;

Asakawa, T ;

Ashmanskas, W ;

Atac, M ;

Azfar, F ;

AzziBacchetta, P ;

Bacchetta, N ;

Badgett, W ;

Bagdasarov, S ;

Bailey, MW ;

Bao, J ;

deBarbaro, P ;

BarbaroGaltieri, A ;

Barnes, VE ;

Barnett, BA ;

Barone, M ;

Barzi, E ;

Bauer, G ;

Baumann, T ;

Bedeschi, F ;

Behrends, S ;

Belforte, S ;

Bellettini, G ;

Bellinger, J ;

Benjamin, D ;

Benlloch, J ;

Bensinger, J ;

Benton, D ;

Beretvas, A ;

Berge, JP ;

Berryhill, J ;

Bertolucci, S ;

Bevensee, B ;

Bhatti, A ;

Biery, K ;

Binkley, M ;

Bisello, D ;

Blair, RE ;

Blocker, C ;

Bodek, A ;

Bokhari, W ;

Bolognesi, V .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 1997, 79 (04) :572-577

[3] Kinematic distributions and nuclear effects of J/ψ production in 920 GeV fixed-target proton-nucleus collisions [J].

Abt, I. ;

Adams, M. ;

Agari, M. ;

Albrecht, H. ;

Aleksandrov, A. ;

Amaral, V. ;

Amorim, A. ;

Aplin, S. J. ;

Aushev, V. ;

Bagaturia, Y. ;

Balagura, V. ;

Bargiotti, M. ;

Barsukova, O. ;

Bastos, J. ;

Batista, J. ;

Bauer, C. ;

Bauer, Th. S. ;

Belkov, A. ;

Belkov, Ar. ;

Belotelov, I. ;

Bertin, A. ;

Bobchenko, B. ;

Boecker, M. ;

Bogatyrev, A. ;

Bohm, G. ;

Braeuer, M. ;

Bruinsma, M. ;

Bruschi, M. ;

Buchholz, P. ;

Buran, T. ;

Carvalho, J. ;

Conde, P. ;

Cruse, C. ;

Dam, M. ;

Danielsen, K. M. ;

Danilov, M. ;

De Castro, S. ;

Deppe, H. ;

Dong, X. ;

Dreis, H. B. ;

Egorytchev, V. ;

Ehret, K. ;

Eisele, F. ;

Emeliyanov, D. ;

Essenov, S. ;

Fabbri, L. ;

Faccioli, P. ;

Feuerstack-Raible, M. ;

Flammer, J. ;

Fominykh, B. .

EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C, 2009, 60 (04) :525-542

[4] Polarizations of J/ψ and ψ(2S) mesons produced in p(p)over-bar collisins at √s-1.96 TeV [J].

Abulencia, A. ;

Adelman, J. ;

Affolder, T. ;

Akimoto, T. ;

Albrow, M. G. ;

Amerio, S. ;

Amidei, D. ;

Anastassov, A. ;

Anikeev, K. ;

Annovi, A. ;

Antos, J. ;

Aoki, M. ;

Apollinari, G. ;

Arisawa, T. ;

Artikov, A. ;

Ashmanskas, W. ;

Attal, A. ;

Aurisano, A. ;

Azfar, F. ;

Azzi-Bacchetta, P. ;

Azzurri, P. ;

Bacchetta, N. ;

Badgett, W. ;

Barbaro-Galtieri, A. ;

Barnes, V. E. ;

Barnett, B. A. ;

Baroiant, S. ;

Bartsch, V. ;

Bauer, G. ;

Bedeschi, F. ;

Behari, S. ;

Bellettini, G. ;

Bellinger, J. ;

Belloni, A. ;

Benjamin, D. ;

Beretvas, A. ;

Beringer, J. ;

Berry, T. ;

Bhatti, A. ;

Binkley, M. ;

Bisello, D. ;

Bizjak, I. ;

Blair, R. E. ;

Blocker, C. ;

Blumenfeld, B. ;

Bocci, A. ;

Bodek, A. ;

Boisvert, V. ;

Bolla, G. ;

Bolshov, A. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2007, 99 (13)

[5] Cold nuclear matter effects on J/ψ production as constrained by deuteron-gold measurements at √SNN=200 GeV [J].

Adare, A. ;

Adler, S. S. ;

Afanasiev, S. ;

Aidala, C. ;

Ajitanand, N. N. ;

Akiba, Y. ;

Al-Bataineh, H. ;

Alexander, J. ;

Al-Jamel, A. ;

Aoki, K. ;

Aphecetche, L. ;

Armendariz, R. ;

Aronson, S. H. ;

Asai, J. ;

Atomssa, E. T. ;

Averbeck, R. ;

Awes, T. C. ;

Azmoun, B. ;

Babintsev, V. ;

Baksay, G. ;

Baksay, L. ;

Baldisseri, A. ;

Barish, K. N. ;

Barnes, P. D. ;

Bassalleck, B. ;

Bathe, S. ;

Batsouli, S. ;

Baublis, V. ;

Bauer, F. ;

Bazilevsky, A. ;

Belikov, S. ;

Bennett, R. ;

Berdnikov, Y. ;

Bickley, A. A. ;

Bjorndal, M. T. ;

Boissevain, J. G. ;

Borel, H. ;

Boyle, K. ;

Brooks, M. L. ;

Brown, D. S. ;

Bruner, N. ;

Bucher, D. ;

Buesching, H. ;

Bumazhnov, V. ;

Bunce, G. ;

Burward-Hoy, J. M. ;

Butsyk, S. ;

Camard, X. ;

Campbell, S. ;

Chand, P. .

PHYSICAL REVIEW C, 2008, 77 (02)

[6] Cold nuclear matter effects on J/ψ production as constrained by deuteron-gold measurements at √sNN = 200 GeV (vol 77, 024912, 2008) [J].

Adare, A. ;

Adler, S. S. ;

Afanasiev, S. ;

Aidala, C. ;

Ajitanand, N. N. ;

Akiba, Y. ;

Al-Bataineh, H. ;

Alexander, J. ;

Al-Jamel, A. ;

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Aphecetche, L. ;

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Atomssa, E. T. ;

Averbeck, R. ;

Awes, T. C. ;

Azmoun, B. ;

Babintsev, V. ;

Baksay, G. ;

Baksay, L. ;

Baldisseri, A. ;

Barish, K. N. ;

Barnes, P. D. ;

Bassalleck, B. ;

Bathe, S. ;

Batsouli, S. ;

Baublis, V. ;

Bauer, F. ;

Bazilevsky, A. ;

Belikov, S. ;

Bennett, R. ;

Berdnikov, Y. ;

Bickley, A. A. ;

Bjorndal, M. T. ;

Boissevain, J. G. ;

Borel, H. ;

Boyle, K. ;

Brooks, M. L. ;

Brown, D. S. ;

Bruner, N. ;

Bucher, D. ;

Buesching, H. ;

Bumazhnov, V. ;

Bunce, G. ;

Burward-Hoy, J. M. ;

Butsyk, S. ;

Camard, X. ;

Campbell, S. ;

Chand, P. .

PHYSICAL REVIEW C, 2009, 79 (05)

[7]

Adcox K, 2002, PHYS REV LETT, V88, DOI [10.1103/PhysRevLett.88.242301, 10.1103/PhysRevLett.88.022301]

[8] Centrality dependence of π0 and η production at large transverse momentum in √sNN = 200 GeV d+Au collisions [J].

Adler, S. S. ;

Afanasiev, S. ;

Aidala, C. ;

Ajitanand, N. N. ;

Akiba, Y. ;

Al-Jamel, A. ;

Alexander, J. ;

Aoki, K. ;

Aphecetche, L. ;

Armendariz, R. ;

Aronson, S. H. ;

Averbeck, R. ;

Awes, T. C. ;

Babintsev, V. ;

Baldisseri, A. ;

Barish, K. N. ;

Barnes, P. D. ;

Bassalleck, B. ;

Bathe, S. ;

Batsouli, S. ;

Baublis, V. ;

Bauer, F. ;

Bazilevsky, A. ;

Belikov, S. ;

Bjorndal, M. T. ;

Boissevain, J. G. ;

Borel, H. ;

Brooks, M. L. ;

Brown, D. S. ;

Bruner, N. ;

Bucher, D. ;

Buesching, H. ;

Bumazhnov, V. ;

Bunce, G. ;

Burward-Hoy, J. M. ;

Butsyk, S. ;

Camard, X. ;

Chand, P. ;

Chang, W. C. ;

Chernichenko, S. ;

Chi, C. Y. ;

Chiba, J. ;

Chiu, M. ;

Choi, I. J. ;

Choudhury, R. K. ;

Chujo, T. ;

Cianciolo, V. ;

Cobigo, Y. ;

Cole, B. A. ;

Comets, M. P. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2007, 98 (17)

[9] Measurement of J/ψ and ψ(2S) polarization in p(p)over-bar collisions at √s=1.8 TeV [J].

Affolder, T ;

Akimoto, H ;

Akopian, A ;

Albrow, MG ;

Amaral, P ;

Amendolia, SR ;

Amidei, D ;

Anikeev, K ;

Antos, J ;

Apollinari, G ;

Arisawa, T ;

Asakawa, T ;

Ashmanskas, W ;

Atac, M ;

Azfar, F ;

Azzi-Bacchetta, P ;

Bacchetta, N ;

Bailey, MW ;

Bailey, S ;

de Barbaro, P ;

Barbaro-Galtieri, A ;

Barnes, VE ;

Barnett, BA ;

Barone, M ;

Bauer, G ;

Bedeschi, F ;

Belforte, S ;

Bellettini, G ;

Bellinger, J ;

Benjamin, D ;

Bensinger, J ;

Beretvas, A ;

Berge, JP ;

Berryhill, J ;

Bevensee, B ;

Bhatti, A ;

Binkley, M ;

Bisello, D ;

Blair, RE ;

Blocker, C ;

Bloom, K ;

Blumenfeld, B ;

Blusk, SR ;

Bocci, A ;

Bodek, A ;

Bokhari, W ;

Bolla, G ;

Bonushkin, Y ;

Bortoletto, D ;

Boudreau, J .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2000, 85 (14) :2886-2891

[10] NUCLEAR-DEPENDENCE OF THE PRODUCTION OF GAMMA-RESONANCES AT 800 GEV [J].

ALDE, DM ;

BAER, HW ;

CAREY, TA ;

GARVEY, GT ;

KLEIN, A ;

LEE, C ;

LEITCH, MJ ;

LILLBERG, JW ;

MCGAUGHEY, PL ;

MISHRA, CS ;

MOSS, JM ;

PENG, JC ;

BROWN, CN ;

COOPER, WE ;

HSIUNG, YB ;

ADAMS, MR ;

GUO, R ;

KAPLAN, DM ;

MCCARTHY, RL ;

DANNER, G ;

WANG, MJ ;

BARLETT, ML ;

HOFFMANN, GW .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 1991, 66 (18) :2285-2288

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共 78 条

[1] Production of J/psi mesons from chi(c) meson decays in p(p)over-bar collisions at root s=1.8 TeV [J].

Abe, F ;

Akimoto, H ;

Akopian, A ;

Albrow, MG ;

Amendolia, SR ;

Amidei, D ;

Antos, J ;

Aota, S ;

Apollinari, G ;

Asakawa, T ;

Ashmanskas, W ;

Atac, M ;

Azfar, F ;

AzziBacchetta, P ;

Bacchetta, N ;

Badgett, W ;

Bagdasarov, S ;

Bailey, MW ;

Bao, J ;

deBarbaro, P ;

BarbaroGaltieri, A ;

Barnes, VE ;

Barnett, BA ;

Barone, M ;

Barzi, E ;

Bauer, G ;

Baumann, T ;

Bedeschi, F ;

Behrends, S ;

Belforte, S ;

Bellettini, G ;

Bellinger, J ;

Benjamin, D ;

Benlloch, J ;

Bensinger, J ;

Benton, D ;

Beretvas, A ;

Berge, JP ;

Berryhill, J ;

Bertolucci, S ;

Bevensee, B ;

Bhatti, A ;

Biery, K ;

Binkley, M ;

Bisello, D ;

Blair, RE ;

Blocker, C ;

Bodek, A ;

Bokhari, W ;

Bolognesi, V .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 1997, 79 (04) :578-583

[2] J/psi and psi(2S) production in p(p)over-bar collisions at root s=1.8 TeV [J].

Abe, F ;

Akimoto, H ;

Akopian, A ;

Albrow, MG ;

Amendolia, SR ;

Amidei, D ;

Antos, J ;

Aota, S ;

Apollinari, G ;

Asakawa, T ;

Ashmanskas, W ;

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Bailey, MW ;

Bao, J ;

deBarbaro, P ;

BarbaroGaltieri, A ;

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Barnett, BA ;

Barone, M ;

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Bauer, G ;

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Bedeschi, F ;

Behrends, S ;

Belforte, S ;

Bellettini, G ;

Bellinger, J ;

Benjamin, D ;

Benlloch, J ;

Bensinger, J ;

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Berge, JP ;

Berryhill, J ;

Bertolucci, S ;

Bevensee, B ;

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Biery, K ;

Binkley, M ;

Bisello, D ;

Blair, RE ;

Blocker, C ;

Bodek, A ;

Bokhari, W ;

Bolognesi, V .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 1997, 79 (04) :572-577

[3] Kinematic distributions and nuclear effects of J/ψ production in 920 GeV fixed-target proton-nucleus collisions [J].

Abt, I. ;

Adams, M. ;

Agari, M. ;

Albrecht, H. ;

Aleksandrov, A. ;

Amaral, V. ;

Amorim, A. ;

Aplin, S. J. ;

Aushev, V. ;

Bagaturia, Y. ;

Balagura, V. ;

Bargiotti, M. ;

Barsukova, O. ;

Bastos, J. ;

Batista, J. ;

Bauer, C. ;

Bauer, Th. S. ;

Belkov, A. ;

Belkov, Ar. ;

Belotelov, I. ;

Bertin, A. ;

Bobchenko, B. ;

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Buchholz, P. ;

Buran, T. ;

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Conde, P. ;

Cruse, C. ;

Dam, M. ;

Danielsen, K. M. ;

Danilov, M. ;

De Castro, S. ;

Deppe, H. ;

Dong, X. ;

Dreis, H. B. ;

Egorytchev, V. ;

Ehret, K. ;

Eisele, F. ;

Emeliyanov, D. ;

Essenov, S. ;

Fabbri, L. ;

Faccioli, P. ;

Feuerstack-Raible, M. ;

Flammer, J. ;

Fominykh, B. .

EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C, 2009, 60 (04) :525-542

[4] Polarizations of J/ψ and ψ(2S) mesons produced in p(p)over-bar collisins at √s-1.96 TeV [J].

Abulencia, A. ;

Adelman, J. ;

Affolder, T. ;

Akimoto, T. ;

Albrow, M. G. ;

Amerio, S. ;

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Anastassov, A. ;

Anikeev, K. ;

Annovi, A. ;

Antos, J. ;

Aoki, M. ;

Apollinari, G. ;

Arisawa, T. ;

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Ashmanskas, W. ;

Attal, A. ;

Aurisano, A. ;

Azfar, F. ;

Azzi-Bacchetta, P. ;

Azzurri, P. ;

Bacchetta, N. ;

Badgett, W. ;

Barbaro-Galtieri, A. ;

Barnes, V. E. ;

Barnett, B. A. ;

Baroiant, S. ;

Bartsch, V. ;

Bauer, G. ;

Bedeschi, F. ;

Behari, S. ;

Bellettini, G. ;

Bellinger, J. ;

Belloni, A. ;

Benjamin, D. ;

Beretvas, A. ;

Beringer, J. ;

Berry, T. ;

Bhatti, A. ;

Binkley, M. ;

Bisello, D. ;

Bizjak, I. ;

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Blocker, C. ;

Blumenfeld, B. ;

Bocci, A. ;

Bodek, A. ;

Boisvert, V. ;

Bolla, G. ;

Bolshov, A. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2007, 99 (13)

[5] Cold nuclear matter effects on J/ψ production as constrained by deuteron-gold measurements at √SNN=200 GeV [J].

Adare, A. ;

Adler, S. S. ;

Afanasiev, S. ;

Aidala, C. ;

Ajitanand, N. N. ;

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Al-Jamel, A. ;

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Armendariz, R. ;

Aronson, S. H. ;

Asai, J. ;

Atomssa, E. T. ;

Averbeck, R. ;

Awes, T. C. ;

Azmoun, B. ;

Babintsev, V. ;

Baksay, G. ;

Baksay, L. ;

Baldisseri, A. ;

Barish, K. N. ;

Barnes, P. D. ;

Bassalleck, B. ;

Bathe, S. ;

Batsouli, S. ;

Baublis, V. ;

Bauer, F. ;

Bazilevsky, A. ;

Belikov, S. ;

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Bickley, A. A. ;

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Borel, H. ;

Boyle, K. ;

Brooks, M. L. ;

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Bucher, D. ;

Buesching, H. ;

Bumazhnov, V. ;

Bunce, G. ;

Burward-Hoy, J. M. ;

Butsyk, S. ;

Camard, X. ;

Campbell, S. ;

Chand, P. .

PHYSICAL REVIEW C, 2008, 77 (02)

[6] Cold nuclear matter effects on J/ψ production as constrained by deuteron-gold measurements at √sNN = 200 GeV (vol 77, 024912, 2008) [J].

Adare, A. ;

Adler, S. S. ;

Afanasiev, S. ;

Aidala, C. ;

Ajitanand, N. N. ;

Akiba, Y. ;

Al-Bataineh, H. ;

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Baksay, G. ;

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[7]

Adcox K, 2002, PHYS REV LETT, V88, DOI [10.1103/PhysRevLett.88.242301, 10.1103/PhysRevLett.88.022301]

[8] Centrality dependence of π0 and η production at large transverse momentum in √sNN = 200 GeV d+Au collisions [J].

Adler, S. S. ;

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Babintsev, V. ;

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Camard, X. ;

Chand, P. ;

Chang, W. C. ;

Chernichenko, S. ;

Chi, C. Y. ;

Chiba, J. ;

Chiu, M. ;

Choi, I. J. ;

Choudhury, R. K. ;

Chujo, T. ;

Cianciolo, V. ;

Cobigo, Y. ;

Cole, B. A. ;

Comets, M. P. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2007, 98 (17)

[9] Measurement of J/ψ and ψ(2S) polarization in p(p)over-bar collisions at √s=1.8 TeV [J].

Affolder, T ;

Akimoto, H ;

Akopian, A ;

Albrow, MG ;

Amaral, P ;

Amendolia, SR ;

Amidei, D ;

Anikeev, K ;

Antos, J ;

Apollinari, G ;

Arisawa, T ;

Asakawa, T ;

Ashmanskas, W ;

Atac, M ;

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