Journal Article/Internal Report PUBDB-2015-00113

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Measurement of prompt $J/\psi$ pair production in pp collisions at $ \sqrt{s} $ = 7 Tev

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2014
Springer Berlin

Journal of high energy physics 2014(9), 94 () [10.1007/JHEP09(2014)094]
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Report No.: CERN-PH-EP-2014-111; CMS-BPH-11-021; arXiv:1406.0484

Abstract: Production of prompt J/ψ meson pairs in proton-proton collisions at $ \sqrt{s} $ = 7 TeV is measured with the CMS experiment at the LHC in a data sample corresponding to an integrated luminosity of about 4.7 fb$^{−1}$. The two J/ψ mesons are fully reconstructed via their decays into μ$^{+}$ μ$^{−}$ pairs. This observation provides for the first time access to the high-transverse-momentum region of J/ψ pair production where model predictions are not yet established. The total and differential cross sections are measured in a phase space defined by the individual J/ψ transverse momentum (p$_{T}^{J/}^{ψ}$) and rapidity (|y$^{J/}^{ψ}$ |): |y$^{J/}^{ψ}$ | < 1.2 for p$_{T}^{J/}^{ψ}$ > 6.5 GeV/c, 1.2 < |y$^{J/}^{ψ}$ | < 1.43 for a p$_{T}$ threshold that scales linearly with |y$^{J/}^{ψ}$ | from 6.5 to 4.5 GeV/c, and 1.43 < |y$^{J/}^{ψ}$ | < 2.2 for p$_{T}^{J/}^{ψ}$ > 4.5 GeV/c. The total cross section, assuming unpolarized prompt J/ψ pair production is 1.49 ± 0.07 (stat) ±0.13 (syst) nb. Different assumptions about the J/ψ polarization imply modifications to the cross section ranging from −31% to +27%.

Keyword(s): Hadron-Hadron Scattering (LCSH) ; B physics (LCSH) ; J/psi(3100): pair production ; p p: scattering ; J/psi(3100): transverse momentum ; J/psi(3100): polarization ; muon: pair production ; differential cross section: measured ; channel cross section: measured ; CERN LHC Coll ; CMS ; rapidity dependence ; transverse momentum dependence ; J/psi(3100): direct production ; J/psi(3100): leptonic decay ; experimental results ; p p --> 2J/psi(3100) anything ; J/psi(3100) --> muon+ muon- ; 7000 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

Appears in the scientific report 2014
Database coverage:
SCOAP3 OpenAccess ; OpenAccess ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; IF >= 5 ; JCR ; NationallizenzNationallizenz ; SCOPUS ; Science Citation Index ; Science Citation Index Expanded ; Thomson Reuters Master Journal List ; Web of Science Core Collection
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