Abstract
The exclusive production of pion pairs in the process pp→ ppπ+π- has been measured at √s = 7TeV with the ATLAS detector at the LHC, using 80μb-1 of low-luminosity data. The pion pairs were detected in the ATLAS central detector while outgoing protons were measured in the forward ATLAS ALFA detector system. This represents the first use of proton tagging to measure an exclusive hadronic final state at the LHC. A cross-section measurement is performed in two kinematic regions defined by the proton momenta, the pion rapidities and transverse momenta, and the pion–pion invariant mass. Cross-section values of 4.8 ± 1.0 (stat) -0.2+0.3 (syst) μb and 9 ± 6(stat) -2+2 (syst) μb are obtained in the two regions; they are compared with theoretical models and provide a demonstration of the feasibility of measurements of this type.
Original language | English |
---|---|
Article number | 627 |
Pages (from-to) | 1-28 |
Number of pages | 28 |
Journal | European Physical Journal C |
Volume | 83 |
Issue number | 7 |
DOIs | |
Publication status | Published - Jul 2023 |
Externally published | Yes |
Bibliographical note
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In: European Physical Journal C, Vol. 83, No. 7, 627, 07.2023, p. 1-28.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - Measurement of exclusive pion pair production in proton–proton collisions at √s = 7TeV with the ATLAS detector
AU - ATLAS Collaboration
AU - Aad, G.
AU - Abbott, B.
AU - Abbott, D. C.
AU - Abeling, K.
AU - Abidi, S. H.
AU - Aboulhorma, A.
AU - Abramowicz, H.
AU - Abreu, H.
AU - Abulaiti, Y.
AU - Hoffman, A. C.Abusleme
AU - Acharya, B. S.
AU - Achkar, B.
AU - Bourdarios, C. Adam
AU - Adamczyk, L.
AU - Adamek, L.
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AU - Agarwala, J.
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AU - Ahmad, A.
AU - Ahmadov, F.
AU - Ahmed, W. S.
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AU - Ai, X.
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AU - Akbiyik, M.
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AU - Alfonsi, F.
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AU - Ali, S.
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AU - Alimonti, G.
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AU - Allport, P. P.
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AU - Alonso, F.
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AU - Coutinho, Y. Amaral
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AU - Amerl, M.
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AU - Anisenkov, A. V.
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AU - Antrim, D. J.A.
AU - Anulli, F.
AU - Aoki, M.
AU - Aoki, T.
AU - Pozo, J. A.Aparisi
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AU - Bella, L. Aperio
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AU - Ferraz, V. Araujo
AU - Arcangeletti, C.
AU - Arce, A. T.H.
AU - Arena, E.
AU - Arguin, J. F.
AU - Argyropoulos, S.
AU - Arling, J. H.
AU - Armbruster, A. J.
AU - Arnaez, O.
AU - Arnold, H.
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AU - Asai, S.
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AU - Bahmani, M.
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AU - Bailey, V. R.
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AU - Bakalis, C.
AU - Baker, O. K.
AU - Bakker, P. J.
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AU - Barberis, D.
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AU - Teixeira, M. G.Barros
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AU - Beauchemin, P. H.
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AU - Bechtle, P.
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AU - Bednyakov, V. A.
AU - Bee, C. P.
AU - Beemster, L. J.
AU - Beermann, T. A.
AU - Begalli, M.
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AU - Behr, J. K.
AU - Da Cruz E Silva, C. Beirao
AU - Beirer, J. F.
AU - Beisiegel, F.
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AU - Belyaev, N. L.
AU - Benchekroun, D.
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AU - Bensinger, J. R.
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AU - Berge, D.
AU - Kuutmann, E. Bergeaas
AU - Berger, N.
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AU - Beringer, J.
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AU - Bernlochner, F. U.
AU - Berry, T.
AU - Berta, P.
AU - Berthold, A.
AU - Bertram, I. A.
AU - Bethke, S.
AU - Shojaii, J.
N1 - Copyright the Author(s) 2023. Version archived for private and non-commercial use with the permission of the author/s and according to publisher conditions. For further rights please contact the publisher.
PY - 2023/7
Y1 - 2023/7
N2 - The exclusive production of pion pairs in the process pp→ ppπ+π- has been measured at √s = 7TeV with the ATLAS detector at the LHC, using 80μb-1 of low-luminosity data. The pion pairs were detected in the ATLAS central detector while outgoing protons were measured in the forward ATLAS ALFA detector system. This represents the first use of proton tagging to measure an exclusive hadronic final state at the LHC. A cross-section measurement is performed in two kinematic regions defined by the proton momenta, the pion rapidities and transverse momenta, and the pion–pion invariant mass. Cross-section values of 4.8 ± 1.0 (stat) -0.2+0.3 (syst) μb and 9 ± 6(stat) -2+2 (syst) μb are obtained in the two regions; they are compared with theoretical models and provide a demonstration of the feasibility of measurements of this type.
AB - The exclusive production of pion pairs in the process pp→ ppπ+π- has been measured at √s = 7TeV with the ATLAS detector at the LHC, using 80μb-1 of low-luminosity data. The pion pairs were detected in the ATLAS central detector while outgoing protons were measured in the forward ATLAS ALFA detector system. This represents the first use of proton tagging to measure an exclusive hadronic final state at the LHC. A cross-section measurement is performed in two kinematic regions defined by the proton momenta, the pion rapidities and transverse momenta, and the pion–pion invariant mass. Cross-section values of 4.8 ± 1.0 (stat) -0.2+0.3 (syst) μb and 9 ± 6(stat) -2+2 (syst) μb are obtained in the two regions; they are compared with theoretical models and provide a demonstration of the feasibility of measurements of this type.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85165547448&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1140/epjc/s10052-023-11700-x
DO - 10.1140/epjc/s10052-023-11700-x
M3 - Article
AN - SCOPUS:85165547448
SN - 1434-6052
VL - 83
SP - 1
EP - 28
JO - European Physical Journal C
JF - European Physical Journal C
IS - 7
M1 - 627
ER -