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Search for magnetic monopoles and stable high-electric-charge objects in 13 TeV proton-proton collisions with the ATLAS detector

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2019

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Report No.: CERN-EP-2019-084; arXiv:1905.10130

Abstract: A search for magnetic monopoles and high-electric-charge objects is presented using 34.4 fb􀀀1of 13 TeV pp collision data collected by the ATLAS detector at the LHC during 2015 and2016. The considered signature is based upon high ionization in the transition radiation trackerof the inner detector associated with a pencil-shape energy deposit in the electromagneticcalorimeter. The data were collected by a dedicated trigger based on the tracker high-thresholdhit capability. The results are interpreted in models of Drell–Yan pair production of stableparticles with two spin hypotheses (0 and 1/2) and masses ranging from 200 GeV to 4000 GeV.The search improves by approximately a factor of five the constraints on the direct productionof magnetic monopoles carrying one or two Dirac magnetic charges and stable objects withelectric charge in the range 20 jzj 60 and extends the charge range to 60 < jzj 100.

Keyword(s): p p: scattering ; p p: colliding beams ; magnetic monopole: direct production ; particle: stability ; charge: electric ; charge: magnetic ; calorimeter: electromagnetic ; ionization: high ; spin: 0 ; spin: 1/2 ; tracking detector ; ATLAS ; transition radiation ; Drell-Yan process ; magnetic monopole: pair production ; CERN LHC Coll ; signature ; trigger ; magnetic monopole: mass ; mass: lower limit ; channel cross section: upper limit ; experimental results ; 13000 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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Physical review letters 124(3), 031802 () [10.1103/PhysRevLett.124.031802]  GO OpenAccess  Download fulltext Files  Download fulltextFulltext by arXiv.org BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS


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