Preprint/Report PUBDB-2019-05259

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Measurement of differential cross sections for single diffractive dissociation in $\sqrt{s} = 8$ TeV $pp$ collisions using the ATLAS ALFA spectrometer

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2019

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Report No.: CERN-EP-2019-190; arXiv:1911.00453

Abstract: A dedicated sample of Large Hadron Collider proton-proton collision data at centre-of-mass energy $\sqrt{s}=8$ TeV is used to study inclusive single diffractive dissociation, $pp \rightarrow Xp$. The intact final-state proton is reconstructed in the ATLAS ALFA forward spectrometer, while charged particles from the dissociated system $X$ are measured in the central detector components. Cross sections are measured differentially as functions of the proton fractional energy loss $\xi$, the squared four-momentum transfer $t$, and $\Delta \eta$, a variable that characterises the rapidity gap separating the proton and the system $X$. The data are consistent with an exponential $t$ dependence, ${\rm d} \sigma / {\rm d} t \propto \text{e}^{Bt}$ with slope parameter $B = 7.65 \pm 0.34 \ {\rm GeV^{-2}}$. Interpreted in the framework of Regge phenomenology, the $\xi$ dependence leads to a pomeron intercept of $\alpha(0) = 1.07 \pm 0.09$.

Keyword(s): p p: colliding beams ; diffraction: dissociation ; p p: scattering ; p: inclusive production ; p: final state ; rapidity: gap ; ATLAS ; differential cross section: measured ; energy dependence ; momentum transfer dependence ; rapidity dependence ; forward spectrometer ; charged particle ; CERN LHC Coll ; spectrometer ; p: energy loss ; fractional ; pomeron ; slope ; Regge ; experimental results ; 8000 GeV-cms


Note:

Contributing Institute(s):
  1. LHC/ATLAS Experiment (ATLAS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF3-611) (POF3-611)
Experiment(s):
  1. LHC: ATLAS

Appears in the scientific report 2019
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