Journal Article GSI-2016-00210

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Coherent ψ(2S) photo-production in ultra-peripheral Pb-Pb collisions at $\sqrt{s_{\rm NN}} = 2.76$ TeV

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2015
North-Holland Publ. Amsterdam

Physics letters / B 751, 358 - 370 () [10.1016/j.physletb.2015.10.040]

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Abstract: We have performed the first measurement of the coherent ψ(2S) photo-production cross section in ultra-peripheral Pb Pb collisions at the LHC. This charmonium excited state is reconstructed via the ψ(2S)→l+l− and ψ(2S)→J/ψπ+π− decays, where the J/ψ decays into two leptons. The analysis is based on an event sample corresponding to an integrated luminosity of about 22 μb−1 . The cross section for coherent ψ(2S) production in the rapidity interval −0.9<y<0.9 is dσψ(2S)coh/dy=0.83±0.19(stat+syst) mb . The ψ(2S) to J/ψ coherent cross section ratio is 0.34−0.07+0.08(stat+syst) . The obtained results are compared to predictions from theoretical models.

Keyword(s): psi(3685) ; photoproduction ; cross section: ratio ; charmonium: excited state ; coherence ; decay ; rapidity ; small-x ; vertex: primary ; energy loss ; lepton ; gluon ; lead ; hadronic ; luminosity ; forward spectrometer ; time projection chamber ; calorimeter ; particle identification ; transverse momentum ; branching ratio ; invariance ; mass spectrum ; shadowing ; wave function ; trigger ; threshold ; bremsstrahlung ; vector meson ; Glauber ; Crystal Ball ; resonance ; polarization ; kinematics ; ALICE ; DESY HERA Stor ; CERN LHC Coll ; numerical calculations ; experimental results ; 2760 GeV

Classification:

Note: "Published by Elsevier B.V. This is an open access article under the CC BY license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Funded by SCOAP3."

Contributing Institute(s):
  1. ALICE (ALI)
  2. Detektorlabor (DTL)
  3. Helmholtz Alliance 'Cosmic Matter in the Laboratory', Extreme Matter Institute (EMMI)
Research Program(s):
  1. 612 - Cosmic Matter in the Laboratory (POF3-612) (POF3-612)
  2. HGF-IVF-VH-GS-201 - HGS-HIRe : (HGF-IVF-VH-GS-201) (HGF-IVF-VH-GS-201)
  3. SUC-GSI-Heidelberg - Strategic university cooperation GSI-U Heidelberg (SUC-GSI-HE) (SUC-GSI-HE)
  4. SUC-GSI-Frankfurt - Strategic university cooperation GSI-U Frankfurt/M (SUC-GSI-FR) (SUC-GSI-FR)
  5. SUC-GSI-Darmstadt - Strategic university cooperation GSI-TU Darmstadt (SUC-GSI-DA) (SUC-GSI-DA)
  6. OAGSI - Open Access Publikation mit Unterstützung des GSI Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung (OAGSI) (OAGSI)

Appears in the scientific report 2015
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 Record created 2016-01-25, last modified 2023-03-17