Preprint/Internal Report PUBDB-2014-04456

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Measurement of the production cross section ratio $\sigma(\chi_{b2}(1\mathrm{P}))/ \sigma(\chi_{b1}(1\mathrm{P}))$ in pp collisions at $\sqrt{s}$ = 8 TeV

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2014
North-Holland Publ. Amsterdam

Amsterdam : North-Holland Publ. ()  GO

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Report No.: CERN-PH-EP-2014-217; CMS-BPH-13-005; FERMILAB-PUB-14-367-CMS; arXiv:1409.5761

Abstract: A measurement of the production cross section ratio $\sigma(\chi_{b2}(1\mathrm{P}))/ \sigma(\chi_{b1}(1\mathrm{P}))$ is presented. The $\chi_{b1}(1\mathrm{P})$ and $\chi_{b2}(1\mathrm{P})$ bottomonium states, promptly produced in pp collisions at $\sqrt{s}$= 8 TeV, are detected by the CMS experiment at the CERN LHC through their radiative decays $\chi_{b1,2}(1\mathrm{P}) \rightarrow \Upsilon(1\mathrm{S}) + \gamma$. The emitted photons are measured through their conversion to e$^+$e$^-$ pairs, whose reconstruction allows the two states to be resolved. The $\Upsilon(1\mathrm{S})$ is measured through its decay to two muons. An event sample corresponding to an integrated luminosity of 20.7 fb$^{-1}$ is used to measure the cross section ratio in a phase-space region defined by the photon pseudorapidity, |$\eta^\gamma$| < 1.0; the $\Upsilon(1\mathrm{S})$ rapidity, |$y^\Upsilon$| < 1.5; and the $\Upsilon(1\mathrm{S})$ transverse momentum, 7 < $p_{\mathrm{T}}^\Upsilon$ < 40 GeV. The cross section ratio shows no significant dependence on the $\Upsilon(1\mathrm{S})$ transverse momentum, with a measured average value of $0.85 \pm 0.07\,\text{(stat+syst)}\pm 0.08\,\text{(BF)}$, where the first uncertainty is the combination of the experimental statistical and systematic uncertainties and the second is from the uncertainty in the ratio of the $\chi_{b}$ branching fractions.

Keyword(s): channel cross section: ratio ; Upsilon(9460): transverse momentum ; p p: scattering ; Upsilon(9460): rapidity ; photon: rapidity ; chi mesons: radiative decay ; CERN LHC Coll ; dimuon: final state ; CMS ; transverse momentum dependence ; experimental results ; chi/b2(9915): direct production ; chi/b1(9890): direct production ; Upsilon(9460): leptonic decay ; p p --> chi/b2(9915) anything ; p p --> chi/b1(9890) anything ; chi mesons --> Upsilon(9460) photon ; Upsilon(9460) --> muon+ muon- ; 8000 GeV-cms

Classification:

Note: OA

Contributing Institute(s):
  1. LHC/CMS Experiment (CMS)
Research Program(s):
  1. Experiments at LHC (CMS) (POF2-512) (POF2-512)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

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Measurement of the production cross section ratio $\sigma (\chi_{b2}(1P)) / \sigma(\chi_{b1}(1P))$ in pp collisions at $\sqrt s$ = 8 TeV
Physics letters / B 743, 383 - 402 () [10.1016/j.physletb.2015.02.048]  GO OpenAccess  Download fulltext Files  Download fulltextFulltext Download fulltextFulltext by arXiv.org BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS


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