Measurement of the differential cross-sections of prompt and non-prompt production of $J/\psi$ and $\psi(2\mathrm{S})$ in $pp$ collisions at $\sqrt{s} = 7$ and $8$ TeV with the ATLAS detector
G. Aad
(1)
,
S. Albrand
(2)
,
J. Brown
(2)
,
J. Collot
(2)
,
S. Crépé-Renaudin
(2)
,
P.A. Delsart
(2)
,
C. Gabaldon
(2)
,
M.H. Genest
(2)
,
J.Y. Hostachy
(2)
,
F. Ledroit-Guillon
(2)
,
A. Lleres
(2)
,
A. Lucotte
(2)
,
F. Malek
(2)
,
C. Monini
(2)
,
J. Stark
(2)
,
B. Trocmé
(2)
,
M. Wu
(2)
,
G. Rahal
(3)
,
D. Boumediene
(4)
,
E. Busato
(4)
,
D. Calvet
(4)
,
S. Calvet
(4)
,
J. Donini
(4)
,
E. Dubreuil
(4)
,
G. Gilles
(4)
,
Ph. Gris
(4)
,
H. Liao
(4)
,
R. Madar
(4)
,
D. Pallin
(4)
,
S.M. Romano Saez
(4)
,
C. Santoni
(4)
,
D. Simon
(4)
,
T. Theveneaux-Pelzer
(4)
,
F. Vazeille
(4)
,
Z. Barnovska
(5)
,
N. Berger
(5)
,
P. Delmastro
(5)
,
L. Di Ciaccio
(5)
,
S. Elles
(5)
,
C. Goy
(5)
,
T. Hryn’ova
(5)
,
S. Jézéquel
(5)
,
I. Koletsou
(5)
,
R. Lafaye
(5)
,
J. Levêque
(5)
,
N. Massol
(5)
,
P. Mastrandea
(5)
,
G. Sauvage
(5)
,
E. Sauvan
(5)
,
O. Simard
(5)
,
T. Todorov
(5)
,
Isabelle Wingerter-Seez
(5)
,
E. Yatsenko
(5)
,
M.K. Ayoub
(6)
,
A. Bassalat
(6)
,
C. Bécot
(6)
,
S. Binet
(6)
,
C. Bourdarios
(6)
,
D. Delgove
(6)
,
J.-B. de Vivie de Regie
(6)
,
L. Duflot
(6)
,
M. Escalier
(6)
,
L. Fayard
(6)
,
D. Fournier
(6)
,
E.L. Gkougkousis
(6)
,
J-F. Grivaz
(6)
,
T. Guillemin
(6)
,
F. Hariri
(6)
,
S. Henrot-Versille
(6)
,
J. Hrivnac
(6)
,
L. Iconomidou-Fayard
(6)
,
M. Kado
(6)
,
A. Lounis
(6)
,
N. Makovec
(6)
,
N. Morange
(6)
,
C. Nellist
(6)
,
P. Petroff
(6)
,
L. Poggioli
(6)
,
P. Puzo
(6)
,
A. Renaud
(6)
,
D. Rousseau
(6)
,
G. Rybkin
(6)
,
A.C. Schaffer
(6)
,
E. Scifo
(6)
,
L. Serin
(6)
,
S. Simion
(6)
,
R. Tanaka
(6)
,
D. Zerwas
(6)
,
Z. Zhang
(6)
,
Y. Zhao
(6)
,
L. Alio
(1)
,
M. Barbero
(1)
,
Y. Coadou
(1)
,
C. Diaconu
(1)
,
Sara Diglio
(1)
,
F. Djama
(1)
,
L. Feligioni
(1)
,
J. Gao
(1)
,
G.D. Hallewell
(1)
,
F. Hubaut
(1)
,
S.J. Kahn
(1)
,
E. B. F. G. Knoops
(1)
,
E. Le Guirriec
(1)
,
J. Liu
(1)
,
K. Liu
(1)
,
D. Madaffari
(1)
,
K. Mochizuki
(1)
,
E. Monnier
(1)
,
S. Muanza
(1)
,
Y. Nagai
(1)
,
E. Nagy
(1)
,
P. Pralavorio
(1)
,
A. Rozanov
(1)
,
T. Serre
(1)
,
M. Talby
(1)
,
R.E. Ticse Torres
(1)
,
E. Tiouchichine
(1)
,
S. Tisserant
(1)
,
J. Toth
(1)
,
F. Touchard
(1)
,
L. Vacavant
(1)
1
CPPM -
Centre de Physique des Particules de Marseille
2 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
3 CC-IN2P3 - Centre de Calcul de l'IN2P3
4 LPC - Laboratoire de Physique Corpusculaire - Clermont-Ferrand
5 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
6 LAL - Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
2 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
3 CC-IN2P3 - Centre de Calcul de l'IN2P3
4 LPC - Laboratoire de Physique Corpusculaire - Clermont-Ferrand
5 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
6 LAL - Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
G. Aad
- Fonction : Auteur
- PersonId : 740309
- IdHAL : georges-aad
- ORCID : 0000-0002-6665-4934
- IdRef : 140392653
S. Crépé-Renaudin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 742348
- IdHAL : sabine-crepe
- ORCID : 0000-0001-5980-5805
- IdRef : 118947249
M.H. Genest
- Fonction : Auteur
- PersonId : 735684
- IdHAL : marie-helene-genest
- ORCID : 0000-0002-4098-2024
- IdRef : 191694142
J.Y. Hostachy
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477266
F. Ledroit-Guillon
- Fonction : Auteur
- PersonId : 738735
- IdHAL : fabienne-ledroit
- ORCID : 0000-0001-9398-1909
- IdRef : 137343809
F. Malek
- Fonction : Auteur
- PersonId : 21915
- IdHAL : fairouz-malek
- ORCID : 0000-0002-0948-5775
- IdRef : 084171219
B. Trocmé
- Fonction : Auteur
- PersonId : 14773
- IdHAL : benjamin-trocme
- ORCID : 0000-0001-9500-2487
- IdRef : 139039872
D. Calvet
- Fonction : Auteur
- PersonId : 738829
- IdHAL : david-calvet
- ORCID : 0000-0002-9953-5333
- IdRef : 175107963
S. Calvet
- Fonction : Auteur
- PersonId : 740776
- IdHAL : scalvet
- ORCID : 0000-0002-2531-3463
- IdRef : 112108725
N. Berger
- Fonction : Auteur
- PersonId : 741762
- IdHAL : nicolas-berger
C. Goy
- Fonction : Auteur
- PersonId : 740078
- IdHAL : goycorinne
- ORCID : 0000-0002-1297-8925
- IdRef : 092030998
T. Hryn’ova
- Fonction : Auteur
- PersonId : 178920
- IdHAL : thrynova
- ORCID : 0000-0001-5914-8614
- IdRef : 253167418
S. Jézéquel
- Fonction : Auteur
- PersonId : 739301
- IdHAL : stephane-jezequel
- ORCID : 0000-0001-7369-6975
- IdRef : 074440926
J.-B. de Vivie de Regie
- Fonction : Auteur
- PersonId : 741567
- IdHAL : jean-baptiste-de-vivie
- ORCID : 0000-0001-9163-2211
- IdRef : 186392702
S. Henrot-Versille
- Fonction : Auteur
- PersonId : 740081
- IdHAL : sophie-henrot-versille
- ORCID : 0000-0003-1218-2991
- IdRef : 191080403
D. Rousseau
- Fonction : Auteur
- PersonId : 184524
- IdHAL : david-rousseau
- ORCID : 0000-0001-7613-8063
- IdRef : 140465774
Y. Coadou
- Fonction : Auteur
- PersonId : 742418
- IdHAL : yann-coadou
- ORCID : 0000-0001-8195-7004
Sara Diglio
- Fonction : Auteur
- PersonId : 171746
- IdHAL : sara-diglio
- ORCID : 0000-0002-9340-0534
E. Monnier
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1377681
- IdHAL : emmanuel-monnier
- ORCID : 0000-0002-2551-5751
- IdRef : 139631321
Résumé
The production rates of prompt and non-prompt $J/\psi$ and $\psi(2\mathrm{S})$ mesons are measured using 2.1 $fb^{-1}$ and 11.4 $fb^{-1}$ of data collected with the ATLAS experiment at the LHC, in proton-proton collisions at $\sqrt{s}=7$ and 8 TeV respectively. Production cross-sections for both prompt and non-prompt production sources, ratios of $\psi(2\mathrm{S})$ to $J/\psi$ production, and fractions of non-prompt to inclusive production for $J/\psi$ and $\psi(2\mathrm{S})$ are measured double-differentially as a function of meson $p_{T}$ and rapidity. These measurements are made in a restricted fiducial volume and also corrected for geometrical acceptance after which they are compared to a variety of theoretical predictions.