Di-electron spectrum at mid-rapidity in $p+p$ collisions at $\sqrt{s} = 200$ GeV
L. Adamczyk
,
G. Agakishiev
,
M. M. Aggarwal
,
Z. Ahammed
,
A. V. Alakhverdyants
,
I. Alekseev
,
J. Alford
,
B. D. Anderson
,
C. D. Anson
,
D. Arkhipkin
,
E. Aschenauer
,
G. S. Averichev
,
J. Balewski
,
A. Banerjee
,
Z. Barnovska
,
D. R. Beavis
,
R. Bellwied
,
M. J. Betancourt
,
R. R. Betts
,
A. Bhasin
,
A. K. Bhati
,
H. Bichsel
,
J. Bielcik
,
J. Bielcikova
,
L. C. Bland
,
I. G. Bordyuzhin
,
W. Borowski
(1)
,
J. Bouchet
,
A. V. Brandin
,
S. G. Brovko
,
E. Bruna
,
S. Bueltmann
,
I. Bunzarov
,
T. P. Burton
,
J. Butterworth
,
X. Z. Cai
,
H. Caines
,
M. Calderón de La Barca Sánchez
,
D. Cebra
,
R. Cendejas
,
M. C. Cervantes
,
P. Chaloupka
,
Z. Chang
,
S. Chattopadhyay
,
H. F. Chen
,
J. H. Chen
,
J. Y. Chen
,
Lin Chen
,
J. Cheng
,
M. Cherney
,
A. Chikanian
,
W. Christie
,
P. Chung
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,
M. J. M. Codrington
,
R. Corliss
,
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,
H. J. Crawford
,
X. Cui
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,
L. C. de Silva
,
R. R. Debbe
,
T. G. Dedovich
,
J. Deng
,
R. Derradi de Souza
,
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,
L. Didenko
,
F. Ding
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A. Dion
,
P. Djawotho
,
X. Dong
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J. L. Drachenberg
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J. E. Draper
,
C. M. Du
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L. E. Dunkelberger
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P. Filip
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S. Gupta
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W. Guryn
,
B. Haag
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A. Hamed
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L-X. Han
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J. W. Harris
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B. Huang
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H. Z. Huang
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L. Huo
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S. Kabana
(1)
,
K. Kang
,
J. Kapitan
,
K. Kauder
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H. W. Ke
,
D. Keane
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A. Kechechyan
,
A. Kesich
,
D. Kettler
,
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A. Kisiel
,
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S. R. Klein
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D. D. Koetke
,
T. Kollegger
,
J. Konzer
,
I. Koralt
,
L. Koroleva
,
W. Korsch
,
L. Kotchenda
,
P. Kravtsov
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K. Krueger
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J. M. Landgraf
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S. Lapointe
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C. Li
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C. Markert
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H. Masui
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H. S. Matis
,
D. Mcdonald
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T. S. Mcshane
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C. Whitten Jr.
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H. Wieman
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S. W. Wissink
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R. Witt
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W. Witzke
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Y. F. Wu
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Z. Xiao
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W. Xie
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K. Xin
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H. Xu
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N. Xu
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Q. H. Xu
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Wei-Jiang Xu
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Y. Xu
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Z. Xu
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L. Xue
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Y. Yang
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P. Yepes
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Y. Yi
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K. Yip
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I-K. Yoo
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M. Zawisza
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H. Zbroszczyk
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J. B. Zhang
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S. Zhang
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W. M. Zhang
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Y. Zhang
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Z. P. Zhang
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F. Zhao
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J. Zhao
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C. Zhong
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X. Zhu
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Y. H. Zhu
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Y. Zoulkarneeva
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M. Zyzak
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Résumé
We report on mid-rapidity mass spectrum of di-electrons and cross sections of pseudoscalar and vector mesons via $e^{+}e^{-}$ decays, from $\sqrt{s} = 200$ GeV $p+p$ collisions, measured by the large acceptance experiment STAR at RHIC. The ratio of the di-electron continuum to the combinatorial background is larger than 10% over the entire mass range. Simulations of di-electrons from light-meson decays and heavy-flavor decays (charmonium and open charm correlation) are found to describe the data. The extracted $\omega\rightarrow e^{+}e^{-}$ invariant yields are consistent with previous measurements. The mid-rapidity yields ($dN/dy$) of $\phi$ and $J/\psi$ are extracted through their di-electron decay channels and are consistent with the previous measurements of $\phi\rightarrow K^{+}K^{-}$ and $J/\psi\rightarrow e^{+}e^{-}$. Our results suggest a new upper limit of the branching ratio of the $\eta \rightarrow e^{+}e^{-}$ of $1.7\times10^{-5}$ at 90% confidence level.