Measurement of inelastic, single- and double-diffraction cross sections in proton-proton collisions at the LHC with ALICE

Summary, in English

Measurements of cross sections of inelastic and diffractive processes in proton-proton collisions at LHC energies were carried out with the ALICE detector. The fractions of diffractive processes in inelastic collisions were determined from a study of gaps in charged particle pseudorapidity distributions: for single diffraction (diffractive mass M-X < 200 GeV/c(2)) sigma(SD)/sigma(INEL) = 0.21 +/- 0.03, 0.20(-0.08)(+0.07,) and 0.20(-0.07)(+0.04), respectively at centre-of-mass energies root s = 0.9, 2.76, and 7 TeV; for double diffraction (for a pseudorapidity gap Delta eta > 3) sigma(DD)/sigma(INEL) = 0.11 +/- 0.03, 0.12 +/- 0.05, and 0.12(-0.04)(+0.05), respectively at root s = 0.9, 2.76, and 7 TeV. To measure the inelastic cross section, beam properties were determined with van der Meer scans, and, using a simulation of diffraction adjusted to data, the following values were obtained: sigma(INEL) = 62.8(-4.0)(+2.4)(model) +/- 1.2(lumi) mb at root s = 2.76 TeV and 73.2(-4.6)(+2.0)(model) +/- 2.6(lumi) mb at root s = 7 TeV. The single- and double-diffractive cross sections were calculated combining relative rates of diffraction with inelastic cross sections. The results are compared to previous measurements at proton-antiproton and proton-proton colliders at lower energies, to measurements by other experiments at the LHC, and to theoretical models.

• Author: B. Abelev; J. Adam; D. Adamova; A. M. Adare; M. M. Aggarwal; G. Aglieri Rinella; A. G. Agocs; A. Agostinelli; S. Aguilar Salazar; Z. Ahammed; A. Ahmad Masoodi; N. Ahmad; S. A. Ahn; S. U. Ahn; A. Akindinov; D. Aleksandrov; B. Alessandro; R. Alfaro Molina; A. Alici; A. Alkin; E. Almaraz Avina; J. Alme; T. Alt; V. Altini; S. Altinpinar; I. Altsybeev; C. Andrei; A. Andronic; V. Anguelov; J. Anielski; C. Anson; T. Anticic; F. Antinori; P. Antonioli; L. Aphecetche; H. Appelshaeuser; N. Arbor; S. Arcelli; A. Arend; N. Armesto; R. Arnaldi; T. Aronsson; I. C. Arsene; M. Arslandok; A. Asryan; A. Augustinus; R. Averbeck; T. C. Awes; J. Aysto; M. D. Azmi; M. Bach; A. Badala; Y. W. Baek; R. Bailhaches; R. Bala; R. Baldini Ferroli; A. Baldisseri; A. Baldit; F. Baltasar Dos Santos Pedrosa; J. Ban; R. C. Baral; R. Barbera; F. Barile; G. G. Barnafoeldi; L. S. Barnby; V. Barret; J. Bartke; M. Basile; N. Bastid; S. Basu; B. Bathen; G. Batigne; B. Batyunya; C. Baumann; I. G. Bearden; H. Beck; N. K. Behera; I. Belikov; F. Bellini; R. Bellwied; E. Belmont-Moreno; G. Bencedi; S. Beole; I. Berceanu; A. Bercuci; Y. Berdnikov; D. Berenyi; A. A. E. Bergognon; D. Berzano; L. Betev; A. Bhasin; A. K. Bhati; J. Bhom; N. Bianchi; L. Bianchi; C. Bianchin; J. Bielcik; J. Bielcikova; A. Bilandzic; S. Bjelogrlic; F. Blanco; F. Blanco; D. Blau; C. Blume; M. Boccioli; N. Bock; S. Boettger; A. Bogdanov; H. Boggild; M. Bogolyubsky; L. Boldizsar; M. Bombara; J. Book; H. Borel; A. Borissov; S. Bose; F. Bossu; M. Botje; E. Botta; B. Boyer; E. Braidot; P. Braun-Munzinger; M. Bregant; T. Breitner; T. A. Browning; M. Broz; R. Brun; E. Bruna; G. E. Bruno; D. Budnikov; H. Buesching; S. Bufalino; O. Busch; Z. Buthelezi; D. Caballero Orduna; D. Caffarri; X. Cai; H. Caines; E. Calvo Villar; P. Camerini; V. Canoa Roman; G. Cara Romeo; F. Carena; W. Carena; N. Carlin Filho; F. Carminati; A. Casanova Diaz; J. Castillo Castellanos; J. F. Castillo Hernandez; E. A. R. Casula; V. Catanescu; C. Cavicchioli; C. Ceballos Sanchez; J. Cepila; P. Cerello; B. Chang; S. Chapeland; J. L. Charvet; S. Chattopadhyay; S. Chattopadhyay; I. Chawla; M. Cherney; C. Cheshkov; B. Cheynis; V. Chibante Barroso; D. D. Chinellato; P. Chochula; M. Chojnacki; S. Choudhury; P. Christakoglou; C. H. Christensen; Peter Christiansen; T. Chujo; S. U. Chung; C. Cicalo; L. Cifarelli; F. Cindolo; J. Cleymans; F. Coccetti; F. Colamaria; D. Colella; G. Conesa Balbastre; Z. Conesa del Valle; P. Constantin; G. Contin; J. G. Contreras; T. M. Cormier; Y. Corrales Morales; P. Cortese; I. Cortes Maldonado; M. R. Cosentino; F. Costa; M. E. Cotallo; E. Crescio; P. Crochet; E. Cruz Alaniz; E. Cuautle; L. Cunqueiro; A. Dainese; H. H. Dalsgaard; A. Danu; D. Das; K. Das; I. Das; S. Dash; A. Dash; S. De; G. O. V. de Barros; A. De Caro; G. de Cataldo; J. de Cuveland; A. De Falco; D. De Gruttola; H. Delagrange; A. Deloff; V. Demanov; N. De Marco; E. Denes; S. De Pasquale; A. Deppman; G. D. Erasmo; R. de Rooij; M. A. Diaz Corchero; D. Di Bari; T. Dietel; C. Di Giglio; S. Di Liberto; A. Di Mauro; P. Di Nezza; R. Divia; O. Djuvsland; Alexandru Dobrin; T. Dobrowolski; I. Dominguez; B. Doenigus; O. Dordic; O. Driga; A. K. Dubey; A. Dubla; L. Ducroux; P. Dupieux; M. R. Dutta Majumdar; A. K. Dutta Majumdar; D. Elia; D. Emschermann; H. Engel; B. Erazmus; H. A. Erdal; B. Espagnon; M. Estienne; S. Esumi; D. Evans; G. Eyyubova; D. Fabris; J. Faivre; D. Falchieri; A. Fantoni; M. Fasel; R. Fearick; A. Fedunov; D. Fehlker; L. Feldkamp; D. Felea; B. Fenton-Olsen; G. Feofilov; A. Fernandez Tellez; A. Ferretti; R. Ferretti; A. Festanti; J. Figiel; M. A. S. Figueredo; S. Filchagin; D. Finogeev; F. M. Fionda; E. M. Fiore; M. Floris; S. Foertsch; P. Foka; S. Fokin; E. Fragiacomo; A. Francescon; U. Frankenfeld; U. Fuchs; C. Furget; M. Fusco Girard; J. J. Gaardhoje; M. Gagliardi; A. Gago; M. Gallio; D. R. Gangadharan; P. Ganoti; C. Garabatos; E. Garcia-Solis; I. Garishvili; J. Gerhard; M. Germain; C. Geuna; M. Gheata; A. Gheata; B. Ghidini; P. Ghosh; P. Gianotti; M. R. Girard; P. Giubellino; E. Gladysz-Dziadus; P. Glaessel; R. Gomez; E. G. Ferreiro; L. H. Gonzalez-Trueba; P. Gonzalez-Zamora; S. Gorbunov; A. Goswami; S. Gotovac; V. Grabski; L. K. Graczykowski; R. Grajcarek; A. Grelli; C. Grigoras; A. Grigoras; V. Grigoriev; S. Grigoryan; A. Grigoryan; B. Grinyov; N. Grion; Philippe Gros; J. F. Grosse-Oetringhauss; J. -Y. Grossiord; R. Grosso; F. Guber; R. Guernane; C. Guerra Gutierrez; B. Guerzoni; M. Guilbaud; K. Gulbrandsen; T. Gunji; A. Gupta; R. Gupta; H. Gutbrod; O. Haaland; C. Hadjidakis; M. Haiduc; H. Hamagaki; G. Hamar; B. H. Han; L. D. Hanratty; A. Hansen; Z. Harmanova-Tothova; J. W. Harris; M. Hartig; D. Hasegan; D. Hatzifotiadou; A. Hayrapetyan; S. T. Heckel; M. Heide; H. Helstrup; A. Herghelegiu; G. Herrera Corral; N. Herrmann; B. A. Hess; K. F. Hetland; B. Hicks; P. T. Hille; B. Hippolyte; T. Horaguchi; Y. Hori; P. Hristov; I. Hrivnacova; M. Huang; T. J. Humanic; D. S. Hwang; R. Ichou; R. Ilkaev; I. Ilkiv; M. Inaba; E. Incani; P. G. Innocenti; G. M. Innocenti; M. Ippolitov; M. Irfan; C. Ivan; A. Ivanov; M. Ivanov; V. Ivanov; O. Ivanytskyi; A. Jacholkowski; P. M. Jacobs; H. J. Jang; R. Janik; M. A. Janik; P. H. S. Y. Jayarathna; S. Jena; D. M. Jha; R. T. Jimenez Bustamante; L. Jirden; P. G. Jones; H. Jung; A. Jusko; A. B. Kaidalov; V. Kakoyan; S. Kalcher; P. Kalinak; T. Kalliokoski; A. Kalweit; J. H. Kang; V. Kaplin; A. Karasu Uysal; O. Karavichev; T. Karavicheva; E. Karpechev; A. Kazantsev; U. Kebschull; R. Keidel; P. Khan; S. A. Khan; M. M. Khan; A. Khanzadeev; Y. Kharlov; B. Kileng; S. Kim; B. Kim; T. Kim; D. J. Kim; D. W. Kim; J. H. Kim; J. S. Kim; M. Kim; M. Kim; S. Kirsch; I. Kisel; S. Kiselev; A. Kisiel; J. L. Klay; J. Klein; C. Klein-Boesing; M. Kliemant; A. Kluge; M. L. Knichel; A. G. Knospe; K. Koch; M. K. Koehler; T. Kollegger; A. Kolojvari; V. Kondratiev; N. Kondratyeva; A. Konevskikh; A. Korneev; R. Kour; M. Kowalski; S. Kox; G. Koyithatta Meethaleveede; J. Kral; I. Kralik; F. Kramer; I. Kraus; T. Krawutschke; M. Krelina; M. Kretz; M. Krivda; F. Krizek; M. Krus; E. Kryshen; M. Krzewicki; Y. Kucheriaev; T. Kugathasan; C. Kuhn; P. G. Kuijer; I. Kulakov; J. Kumar; P. Kurashvili; A. B. Kurepin; A. Kurepin; A. Kuryakin; V. Kushpil; S. Kushpil; H. Kvaerno; M. J. Kweon; Y. Kwon; P. Ladron de Guevara; I. Lakomov; R. Langoy; S. L. La Pointe; C. Lara; A. Lardeux; P. La Rocca; R. Lea; Y. Le Bornec; M. Lechman; S. C. Lee; G. R. Lee; K. S. Lee; F. Lefevre; J. Lehnert; M. Lenhardt; V. Lenti; H. Leon; M. Leoncino; I. Leon Monzon; H. Leon Vargas; P. Levai; J. Lien; R. Lietava; S. Lindal; V. Lindenstruth; C. Lippmann; M. A. Lisa; L. Liu; V. R. Loggins; V. Loginov; S. Lohn; D. Lohner; C. Loizides; K. K. Loo; X. Lopez; E. Lopez Torres; G. Lovhoiden; X. -G. Lu; P. Luettig; M. Lunardon; J. Luo; G. Luparello; L. Luquin; C. Luzzi; K. Ma; R. Ma; D. M. Madagodahettige-Don; A. Maevskaya; M. Mager; D. P. Mahapatra; A. Maire; M. Malaev; I. Maldonado Cervantes; L. Malinina; M. V. D. Mal'Kevich; P. Malzacher; A. Mamonov; L. Mangotra; V. Manko; F. Manso; V. Manzari; Y. Mao; M. Marchisone; J. Mares; G. V. Margagliotti; A. Margotti; A. Marin; C. A. Marin Tobon; C. Markert; M. Marquard; I. Martashvili; P. Martinengo; M. I. Martinez; A. Martinez Davalos; G. Martinez Garcia; Y. Martynov; A. Mas; S. Masciocchi; M. Masera; A. Masoni; L. Massacrier; A. Mastroserio; Z. L. Matthews; A. Matyja; C. Mayer; J. Mazer; M. A. Mazzoni; F. Meddi; A. Menchaca-Rocha; J. Mercado Perez; M. Meres; Y. Miake; L. Milano; J. Milosevic; A. Mischke; A. N. Mishra; D. Miskowiec; C. Mitu; J. Mlynarz; B. Mohanty; L. Molnar; L. Montano Zetina; M. Monteno; E. Montes; T. Moon; M. Morando; D. A. Moreira De Godoy; S. Moretto; A. Morsch; V. Muccifora; E. Mudnic; S. Muhuri; M. Mukherjee; H. Mueller; M. G. Munhoz; L. Musa; A. Musso; B. K. Nandi; R. Nania; E. Nappi; C. Nattrass; N. P. Naumov; S. Navin; T. K. Nayak; S. Nazarenko; G. Nazarov; A. Nedosekin; M. Nicassio; M. Niculescu; B. S. Nielsen; T. Niida; S. Nikolaev; V. Nikolic; S. Nikulin; V. Nikulin; B. S. Nilsen; M. S. Nilsson; F. Noferini; P. Nomokonov; G. Nooren; N. Novitzky; A. Nyanin; A. Nyatha; C. Nygaard; J. Nystrand; A. Ochirov; H. Oeschler; S. Oh; S. K. Oh; J. Oleniacz; C. Oppedisano; Antonio Ortiz Velasquez; G. Ortona; Anders Oskarsson; P. Ostrowski; J. Otwinowski; K. Oyama; K. Ozawa; Y. Pachmayer; M. Pachr; F. Padilla; P. Pagano; G. Palc; F. Painke; C. Pajares; S. K. Pal; A. Palaha; A. Palmeri; V. Papikyan; G. S. Pappalardo; W. J. Park; A. Passfeld; B. Pastircak; D. I. Patalakha; V. Paticchio; A. Pavlinov; T. Pawlak; T. Peitzmann; H. Pereira Da Costa; E. Pereira De Oliveira Filho; D. Peresunko; C. E. Perez Lara; E. Perez Lezama; D. Perini; D. Perrino; W. Peryt; A. Pesci; V. Peskov; Y. Pestov; V. Petracek; M. Petran; M. Petris; P. Petrov; M. Petrovici; C. Petta; S. Piano; A. Piccotti; M. Pikna; P. Pillot; O. Pinazza; L. Pinsky; N. Pitz; D. B. Piyarathna; M. Planinic; M. Ploskon; J. Pluta; T. Pocheptsov; S. Pochybova; P. L. M. Podesta-Lerma; M. G. Poghosyan; K. Polak; B. Polichtchouk; A. Pop; S. Porteboeuf-Houssais; V. Pospisil; B. Potukuchi; S. K. Prasad; R. Preghenella; F. Prino; C. A. Pruneau; I. Pshenichnov; S. Puchagin; G. Puddu; A. Pulvirenti; V. Punin; M. Putis; J. Putschke; E. Quercigh; H. Qvigstad; A. Rachevski; A. Rademakers; T. S. Raiha; J. Rak; A. Rakotozafindrabe; L. Ramello; A. Ramirez Reyes; S. Raniwala; R. Raniwala; S. S. Rasanen; B. T. Rascanu; D. Rathee; K. F. Read; J. S. Real; K. Redlich; P. Reichelt; M. Reicher; R. Renfordt; A. R. Reolon; A. Reshetin; F. Rettig; J. -P. Revol; K. Reygers; L. Riccati; R. A. Ricci; Tuva Richert; M. Richter; P. Riedler; W. Riegler; F. Riggi; B. Rodrigues Fernandes Rabacal; M. Rodriguez Cahuantzi; A. Rodriguez Manso; K. Roed; D. Rohr; D. Roehrich; R. Romita; F. Ronchetti; P. Rosnet; S. Rossegger; A. Rossi; P. Roy; C. Roy; A. J. Rubio Montero; R. Rui; R. Russo; E. Ryabinkin; A. Rybicki; S. Sadovsky; K. Safarik; R. Sahoo; P. K. Sahu; J. Saini; H. Sakaguchi; S. Sakai; D. Sakata; C. A. Salgado; J. Salzwedel; S. Sambyal; V. Samsonov; X. Sanchez Castro; L. Sandor; A. Sandoval; M. Sano; S. Sano; R. Santo; R. Santoro; J. Sarkamo; E. Scapparone; F. Scarlassara; R. P. Scharenberg; C. Schiaua; R. Schicker; C. Schmidt; H. R. Schmidt; S. Schreiner; S. Schuchmann; J. Schukraft; Y. Schutz; K. Schwarz; K. Schweda; G. Scioli; E. Scomparin; R. Scott; G. Segato; I. Selyuzhenkov; S. Senyukov; J. Seo; S. Serci; E. Serradilla; A. Sevcenco; A. Shabetai; G. Shabratova; R. Shahoyan; N. Sharma; S. Sharma; S. Rohni; K. Shigaki; M. Shimomura; K. Shtejer; Y. Sibiriak; M. Siciliano; E. Sicking; S. Siddhanta; T. Siemiarczuk; D. Silvermyr; C. Silvestre; G. Simatovic; G. Simonetti; R. Singaraju; R. Singh; S. Singha; V. Singhal; B. C. Sinha; T. Sinha; B. Sitar; M. Sitta; T. B. Skaali; K. Skjerdal; R. Smakal; N. Smirnov; R. J. M. Snellings; C. Sogaard; R. Soltz; H. Son; M. Song; J. Song; C. Soos; F. Soramel; I. Sputowska; M. Spyropoulou-Stassinaki; B. K. Srivastava; J. Stachel; I. Stan; I. Stan; G. Stefanek; M. Steinpreis; Evert Stenlund; G. Steyn; J. H. Stiller; D. Stocco; M. Stolpovskiy; K. Strabykin; P. Strmen; A. A. P. Suaide; M. A. Subieta Vasquez; T. Sugitate; C. Suire; M. Sukhorukov; R. Sultanov; M. Sumbera; T. Susa; T. J. M. Symons; A. Szanto de Toledo; I. Szarka; A. Szczepankiewicz; A. Szostak; M. Szymanski; J. Takahashi; J. D. Tapia Takaki; A. Tauro; G. Tejeda Munoz; A. Telesca; C. Terrevoli; J. Thaeder; D. Thomas; R. Tieulent; A. R. Timmins; D. Tlusty; A. Toia; H. Torii; L. Toscano; V. Trubnikov; D. Truesdale; W. H. Trzaska; T. Tsuji; A. Tumkin; R. Turrisi; T. S. Tveter; J. Ulery; K. Ullaland; J. Ulrich; A. Uras; J. Urban; G. M. Urciuoli; G. L. Usai; M. Vajzer; M. Vala; L. Valencia Palomo; S. Vallero; P. Vande Vyvre; M. van Leeuwen; L. Vannucci; A. Vargas; R. Varma; M. Vasileiou; A. Vasiliev; V. Vechernin; M. Veldhoen; M. Venaruzzo; E. Vercellin; S. Vergara; R. Vernet; M. Verweij; L. Vickovic; G. Viesti; O. Vikhlyantsev; Z. Vilakazi; O. Villalobos Baillie; Y. Vinogradov; A. Vinogradov; L. Vinogradov; T. Virgili; Y. P. Viyogi; A. Vodopyanov; S. Voloshin; K. Voloshin; G. Volpe; B. von Haller; D. Vranic; G. Ovrebekk; J. Vrlakova; B. Vulpescu; A. Vyushin; V. Wagner; B. Wagner; R. Wan; M. Wang; D. Wang; Y. Wang; Y. Wang; K. Watanabe; M. Weber; J. P. Wessels; U. Westerhoff; J. Wiechula; J. Wikne; M. Wilde; A. Wilk; G. Wilk; M. C. S. Williams; B. Windelband; L. Xaplanteris Karampatsos; C. G. Yaldo; Y. Yamaguchi; H. Yang; S. Yang; S. Yasnopolskiy; J. Yi; Z. Yin; I. -K. Yoo; J. Yoon; W. Yu; X. Yuan; I. Yushmanov; V. Zaccolo; C. Zach; C. Zampolli; S. Zaporozhets; A. Zarochentsev; P. Zavada; N. Zaviyalov; H. Zbroszczyk; P. Zelnicek; I. S. Zgura; M. Zhalov; X. Zhang; H. Zhang; D. Zhou; Y. Zhou; F. Zhou; J. Zhu; J. Zhu; X. Zhu; A. Zichichi; A. Zimmermann; G. Zinovjev; Y. Zoccarato; M. Zynovyev; M. Zyzak
• Department/s: Particle and nuclear physics
• Publishing year: 2013
• Language: English
• Publication/Series: European Physical Journal C. Particles and Fields
• Volume: 73
• Issue: 6
• Links: http://dx.doi.org/10.1140/epjc/s10052-013-2456-0
• Document type: Journal article
• Publisher: Springer
• Topic: Subatomic Physics
• Status: Published
• ISBN/ISSN/Other: ISSN: 1434-6044