Abstract
A search is performed for the central exclusive production of pairs of charmonia produced in proton-proton collisions. Using data corresponding to an integrated luminosity of 3 fb -1 collected at centre-of-mass energies of 7 and 8 TeV, J/ψJ/ψ and J/ψψ (2S) pairs are observed, which have been produced in the absence of any other activity inside the LHCb acceptance that is sensitive to charged particles in the pseudorapidity ranges (-3.5, -1.5) and (1.5, 5.0). Searches are also performed for pairs of P-wave charmonia and limits are set on their production. The cross-sections for these processes, where the dimeson system has a rapidity between 2.0 and 4.5, are measured to be σ J/ψJ/ψ = 58 ± 10(stat) ± 6(syst) pb, σ J/ψψ(2S) = 63 -18 +27 (stat) ± 10(syst) pb, σ ψ(2S)ψ(2S) < 237 pb, σ χc0χc0 < 69 nb, σ χc1χc1 < 45 pb, σ χc2χc2 141 pb, where the upper limits are set at the 90% confidence level. The measured J/ψJ/ψ and J/ψψ (2S) cross-sections are consistent with theoretical expectations.
| Original language | English (US) |
|---|---|
| Article number | 115002 |
| Journal | Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics |
| Volume | 41 |
| Issue number | 11 |
| DOIs | |
| State | Published - Nov 1 2014 |
Keywords
- QCD
- charmonia
- diffraction
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- Nuclear and High Energy Physics
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In: Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics, Vol. 41, No. 11, 115002, 01.11.2014.
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T1 - Observation of charmonium pairs produced exclusively in pp collisions
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N1 - Publisher Copyright: © CERN 2014 On behalf of the LHCb Collaboration.
PY - 2014/11/1
Y1 - 2014/11/1
N2 - A search is performed for the central exclusive production of pairs of charmonia produced in proton-proton collisions. Using data corresponding to an integrated luminosity of 3 fb -1 collected at centre-of-mass energies of 7 and 8 TeV, J/ψJ/ψ and J/ψψ (2S) pairs are observed, which have been produced in the absence of any other activity inside the LHCb acceptance that is sensitive to charged particles in the pseudorapidity ranges (-3.5, -1.5) and (1.5, 5.0). Searches are also performed for pairs of P-wave charmonia and limits are set on their production. The cross-sections for these processes, where the dimeson system has a rapidity between 2.0 and 4.5, are measured to be σ J/ψJ/ψ = 58 ± 10(stat) ± 6(syst) pb, σ J/ψψ(2S) = 63 -18 +27 (stat) ± 10(syst) pb, σ ψ(2S)ψ(2S) < 237 pb, σ χc0χc0 < 69 nb, σ χc1χc1 < 45 pb, σ χc2χc2 141 pb, where the upper limits are set at the 90% confidence level. The measured J/ψJ/ψ and J/ψψ (2S) cross-sections are consistent with theoretical expectations.
AB - A search is performed for the central exclusive production of pairs of charmonia produced in proton-proton collisions. Using data corresponding to an integrated luminosity of 3 fb -1 collected at centre-of-mass energies of 7 and 8 TeV, J/ψJ/ψ and J/ψψ (2S) pairs are observed, which have been produced in the absence of any other activity inside the LHCb acceptance that is sensitive to charged particles in the pseudorapidity ranges (-3.5, -1.5) and (1.5, 5.0). Searches are also performed for pairs of P-wave charmonia and limits are set on their production. The cross-sections for these processes, where the dimeson system has a rapidity between 2.0 and 4.5, are measured to be σ J/ψJ/ψ = 58 ± 10(stat) ± 6(syst) pb, σ J/ψψ(2S) = 63 -18 +27 (stat) ± 10(syst) pb, σ ψ(2S)ψ(2S) < 237 pb, σ χc0χc0 < 69 nb, σ χc1χc1 < 45 pb, σ χc2χc2 141 pb, where the upper limits are set at the 90% confidence level. The measured J/ψJ/ψ and J/ψψ (2S) cross-sections are consistent with theoretical expectations.
KW - QCD
KW - charmonia
KW - diffraction
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=84908367801&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=84908367801&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1088/0954-3899/41/11/115002
DO - 10.1088/0954-3899/41/11/115002
M3 - Article
AN - SCOPUS:84908367801
SN - 0954-3899
VL - 41
JO - Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics
JF - Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics
IS - 11
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