Low-mass lepton-pair production in p-Be collisions at 450 GeV/c

  • T. Åkesson
  • S. Almehed
  • A. L. S. Angelis
  • J. Antos
  • H. Atherton
  • P. Aubry
  • H. W. Bartels
  • G. Beaudoin
  • J. M. Beaulieu
  • H. Beker
  • O. Benary
  • D. Bettoni
  • V. Bisi
  • I. Blevis
  • H. Bøggild
  • W. Cleland
  • M. Clemen
  • B. Collick
  • F. Corriveau
  • S. Dagan
  • K. Dederichs
  • P. Depommier
  • N. DiGiacomo
  • S. DiLiberto
  • J. R. Dodd
  • B. Dolgoshein
  • A. Drees
  • S. Eidelman
  • H. En'yo
  • B. Erlandsson
  • M. J. Esten
  • C. W. Fabjan
  • P. Fischer
  • A. Gaidot
  • F. Gibrat-Debu
  • P. Giubellino
  • P. Glässel
  • U. Goerlach
  • Y. Golubkov
  • R. Haglund
  • L. A. Hamel
  • H. van Hecke
  • V. Hedberg
  • R. Heifetz
  • A. Holscher
  • B. Jacak
  • G. Jarlskog
  • S. Johannson
  • H. Kraner
  • V. Kroh
  • F. Lamarche
  • C. Leroy
  • D. Lissauer
  • G. London
  • B. Lorstad
  • A. Lounis
  • F. Martelli
  • A. Marzari-Chiesa
  • M. Masera
  • M. A. Mazzoni
  • E. Mazzucato
  • M. L. McCubbin
  • N. A. McCubbin
  • P. McGaughey
  • F. Meddi
  • U. Mjörnmark
  • M. T. Muciaccia
  • S. Muraviev
  • M. Murray
  • M. Neubert
  • P. Nevski
  • S. Nilsson
  • L. Olsen
  • Y. Oren
  • J. P. Pansart
  • Y. M. Park
  • A. Pfeiffer
  • F. Piuz
  • V. Polychronakos
  • P. Pomianowski
  • G. Poulard
  • M. Price
  • D. Rahm
  • L. Ramello
  • L. Riccati
  • G. Romano
  • G. Rosa
  • L. Sandor
  • J. Schukraft
  • M. Sekimoto
  • M. Seman
  • A. Shikonian
  • A. Shmeleva
  • V. Sidorov
  • S. Simone
  • Y. Sirois
  • H. Sletten
  • S. Smirnov
  • W. Sondheim
  • H. J. Specht
  • E. Stern
  • I. Stumer
  • A. Sumarokov
  • J. W. Sunier
  • V. Tcherniatin
  • J. Thompson
  • V. Tikhomirov
  • A. Vanyashin
  • G. Vasseur
  • R. J. Veenhof
  • R. Wigmans
  • W. J. Willis
  • P. Yepes
Article

Abstract

We report on the production of low-mass electron pairs and muon pairs in p-Be collisions at 450 GeV/c at the CERN SPS. For both electron and muon pairs the low-mass spectrum can be explained satisfactorily by lepton pairs from hadronic decays, and there is no need to invoke any “unconventional” source. The normalisation of the major hadronic sources is set by the data. The upper limit, at 90% confidence level, on any new source of lepton pairs is ∼20% of the hadronic decay contribution for muons, and ∼40% for electrons.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. 1.
    e + e pairs: J. Ballam et al. Phys. Rev. Lett.41 (1978) 1207; J.H. Cobb et al. Phys. Lett.78B (1978) 519; A. Chilingarov et al. Nucl. Phys.B151 (1979) 29; R. Stroynowski et al. Phys. Lett.97B (1980) 315; S. Mikamo et al. Phys. Lett.106B (1981) 428; A.T. Goshaw et al. Phys. Rev.D24 (1981) 2829; J. Stekas et al. Phys. Rev. Lett.47 (1981) 1686; D. Blockus et al. Nucl. Phys.B201 (1982) 205; M.R. Adams et al. Phys. Rev.D27 (1983) 1977; V. Hedberg, PhD thesis, Univ. of Lund, LUNFD6/(NFFL-703)/1987, (1987) G. Roche et al. Phys. Rev. Lett.61 (1988) 1069; C. Naudet et al. Phys. Rev. Lett.62 (1989) 2652; H.Z. Huang et al. LBL Preprint 32808 (1992) 64-1 pairs: K.J. Anderson et al. Phys. Rev. Lett.37 (1976) 799; J.G. Branson et al. Phys. Rev. Lett.38 (1977) 1334; G.G. Henry, PhD thesis, Enrico Fermi Inst., Univ. Chicago (1978); H. Kasha et al. Phys. Rev. Lett.36 (1976) 1007; K. Bunnell et al. Phys. Rev. Lett.40 (1978) 136; B. Haber et al. Phys Rev.D22 (1980) 2107; J. Alspector et al. Phys. Lett.81B (1979) 397; W.M. Morse et al. Phys. Rev.D18 (1978) 3145; R.I. Dzhelyadin et al. Nucl. Phys.B179 (1981) 189; M. Faessler et al. Phys. Rev.D17 (1978) 689; D.M. Grannan et al. Phys. Rev.D18 (1978) 3150; A.V. Bannikov et al. Proceedings of the Pittsburgh Workshop on Soft Lepton Pair and Photon Production, Ed. Julia A. Thompson (Nova Science Publishers Inc., 1992), pp. 163–173. Significant results onsingle electrons or positrons include: L. Baum et al. Phys. Lett.B60 (1976) 485; A. Browman et al. Phys. Rev. Lett.37 (1976) 246; E.W. Beier et al. Phys. Rev. Lett.37 (1976) 1117; M. Barone et al. Nucl. Phys.B132 (1978) 29; Y. Makdisi et al. Phys. Rev. Lett.41 (1978) 367; R. Barloutaud et al. Nucl. Phys.B172 (1980) 25; A. Maki et al. Phys. Lett.B106 (1981) 423; T. Åkesson et al. Phys. Lett.152B (1985) 411; T. Åkesson et al. Phys. Lett.192B (1987) 463Google Scholar
  2. 2.
    L. Van Hove, Ann. Phys.192 (1989) 66Google Scholar
  3. 3.
    For a recent review see P.V. Ruuskanen JYFL-18-92 (1992); to appear in “Particle Production in Highly Excited Matter”, editor H.H. Gutbrod.Google Scholar
  4. 4.
    R.H. Beuttenmuller et al. NIMA252 (1986) 471Google Scholar
  5. 5.
    R.H. Beuttenmuller et al. NIMA253 (1987) 500Google Scholar
  6. 6.
    K.H. Dederichs, PhD Thesis, Chapter 3, Ludwig-Maximilians-Universität (1989)Google Scholar
  7. 7.
    T. Åkesson et al. NIMA262 (1987) 243Google Scholar
  8. 8.
    B. Dolgosheir NIMA326 (1993) 434; in particular Sect. 5.1.3Google Scholar
  9. 9.
    M.J. Clemen, University of Pittsburgh Thesis (1989) and Y.M. Parkm University of Pittsburgh Thesis (1990).Google Scholar
  10. 10.
    C.W. Fabjan et al. Paper 775 submitted to XXIV International Conference, Munich 1988; HELIOS Note 174 (1986); SSC Detector R&D at BNL, Editors Yu and Radeka, BNL 52244, (1990), 14Google Scholar
  11. 11.
    J. Badier et al. NIMA175 (1980) 319Google Scholar
  12. 12.
    R. Hammarstrom et al. NIMA176 (1980) 137Google Scholar
  13. 13.
    M. Morpurgo, Cryogenics19 (1979) 411Google Scholar
  14. 14.
    F. Gibrat, Université Paris 6 Thesis, CEA-N-2611 (1989)Google Scholar
  15. 15.
    R.J. Veenhof, Universiteit van Amsterdam Thesis, (1993)Google Scholar
  16. 16.
    C.W. Fabjan et al. NIMA216 (1983) 105Google Scholar
  17. 17.
    B. Alper et al. Nucl. Phys.B100 (1975) 237Google Scholar
  18. 18.
    M. Bourquin and J-M Gaillard Phys. Lett.59B (1975) 191 and Nucl. Phys.B114 (1976) 334Google Scholar
  19. 19.
    N. Kroll and W. Wada Phys. Rev.98 (1955) 1355Google Scholar
  20. 20.
    L.G. Landsberg, Phys. Rep.128 (1985) 301, Sect. 3.1Google Scholar
  21. 21.
    M. Aguilar-Benitez et al. Z. Phys.C50 (1991) 405Google Scholar
  22. 22.
    HELIOS/1 η→γγ in preparation.Google Scholar
  23. 23.
    R.I. Dzhelyadin et al. Phys. Lett.94B (1980) 548Google Scholar
  24. 24.
    J.G. Branson et al. Phys. Rev. Lett.38 (1977) 1331Google Scholar
  25. 25.
    R.I. Dzhelyadin et al. Phys. Lett.102B (1981) 296Google Scholar
  26. 26.
    V.A. Viktorov et al. Sov. J. Nucl. Phys.32 (1980) 520Google Scholar
  27. 27.
    H.U. Bengtsson and T. Sjöstrand Pythia 5.3, CERN Program Library W5045Google Scholar
  28. 28.
    M. Aguilar-Benitez et al. Phys. Lett.B189 (1987) 476, and Z. Phys. C.40 (1988) 321Google Scholar
  29. 29.
    P. Aubry, University of Montreal Thesis, (1994) and P. Pomianowski, University of Pittsburgh Thesis, (1994). Also HELIOS/1eμ and μμ events with missing energy: in preparation.Google Scholar
  30. 30.
    A.V. Bannikov et al. Proceedings of the Pittsburgh Workshop on Soft Lepton Pair and Photon Production, Ed. Julia A. Thompson (Nova Science Publishers Inc., 1992), pp. 163–173.Google Scholar
  31. 31.
    M. Diakanou et al. Phys. Lett.89B (1980) 432Google Scholar
  32. 32.
    S.I. Dolinsky et al. Yadernaya Fisika48 (1988) 442Google Scholar
  33. 33.
    J. Bartke et al. Nucl. Phys.B118 (1977) 360Google Scholar
  34. 34.
    R.S. Kessler et al. Phys. Rev. Lett.70 (1993) 892Google Scholar
  35. 35.
    P. Lichard, SUNY-NTG-94-16 (1994). We also acknowledge useful discussions with P. Lichard and J. Pišút on hadronic bremsstrahlung.Google Scholar
  36. 36.
    V. Černý et al. Z. Phys. C31 (1986) 163 and P. Lichard in Proceedings of the Pittsburgh Workshop on Soft Lepton Pair and Photon Production, Ed. Julia A. Thompson (Nova Science Publishers Inc., 1992), p. 61.Google Scholar
  37. 37.
    For example: R. Singer et al. Phys. Lett.60B (1976) 385; P.D. Higgins et al. Phys. Rev.D19 (1979) 65; M. Schouten et al. Z. Phys. C9 (1981) 93Google Scholar
  38. 38.
    P. Lichard, Z. Phys. C37 (1987) 125Google Scholar
  39. 39.
    A. Chilingarov et al. Nucl. Phys.B151 (1979) 29Google Scholar
  40. 40.
    T. Åkesson et al. Phys. Lett.152B (1985) 411 and T. Åkesson et al. Phys. Lett.192B (1987) 463Google Scholar
  41. 41.
    T. Åkesson et al. Phys. Lett.178B (1986) 447Google Scholar
  42. 42.
    J.A. Thompson et al. Hadron Structure 1991, p. 126, ed. L. Martinovic, Bratislava, 1991Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag 1995

Authors and Affiliations

  • T. Åkesson
    • 3
  • S. Almehed
    • 6
  • A. L. S. Angelis
    • 20
  • J. Antos
    • 3
  • H. Atherton
    • 3
  • P. Aubry
    • 8
  • H. W. Bartels
    • 4
  • G. Beaudoin
    • 8
  • J. M. Beaulieu
    • 8
  • H. Beker
    • 3
  • O. Benary
    • 18
  • D. Bettoni
    • 3
  • V. Bisi
    • 19
  • I. Blevis
    • 3
  • H. Bøggild
    • 3
  • W. Cleland
    • 12
  • M. Clemen
    • 12
  • B. Collick
    • 12
  • F. Corriveau
    • 7
  • S. Dagan
    • 18
  • K. Dederichs
    • 3
  • P. Depommier
    • 8
  • N. DiGiacomo
    • 5
  • S. DiLiberto
    • 13
  • J. R. Dodd
    • 20
  • B. Dolgoshein
    • 10
  • A. Drees
    • 4
  • S. Eidelman
    • 11
  • H. En'yo
    • 3
  • B. Erlandsson
    • 17
  • M. J. Esten
    • 20
  • C. W. Fabjan
    • 3
  • P. Fischer
    • 4
  • A. Gaidot
    • 15
  • F. Gibrat-Debu
    • 15
  • P. Giubellino
    • 19
  • P. Glässel
    • 4
  • U. Goerlach
    • 3
  • Y. Golubkov
    • 10
  • R. Haglund
    • 6
  • L. A. Hamel
    • 7
  • H. van Hecke
    • 5
  • V. Hedberg
    • 3
  • R. Heifetz
    • 18
  • A. Holscher
    • 4
  • B. Jacak
    • 5
  • G. Jarlskog
    • 6
  • S. Johannson
    • 6
  • H. Kraner
    • 2
  • V. Kroh
    • 4
  • F. Lamarche
    • 7
  • C. Leroy
    • 7
  • D. Lissauer
    • 2
  • G. London
    • 15
  • B. Lorstad
    • 6
  • A. Lounis
    • 8
  • F. Martelli
    • 19
  • A. Marzari-Chiesa
    • 19
  • M. Masera
    • 19
  • M. A. Mazzoni
    • 3
  • E. Mazzucato
    • 7
  • M. L. McCubbin
    • 20
  • N. A. McCubbin
    • 14
  • P. McGaughey
    • 5
  • F. Meddi
    • 13
  • U. Mjörnmark
    • 6
  • M. T. Muciaccia
    • 1
  • S. Muraviev
    • 9
  • M. Murray
    • 12
  • M. Neubert
    • 4
  • P. Nevski
    • 10
  • S. Nilsson
    • 17
  • L. Olsen
    • 2
  • Y. Oren
    • 18
  • J. P. Pansart
    • 15
  • Y. M. Park
    • 12
  • A. Pfeiffer
    • 4
  • F. Piuz
    • 3
  • V. Polychronakos
    • 2
  • P. Pomianowski
    • 12
  • G. Poulard
    • 3
  • M. Price
    • 3
  • D. Rahm
    • 2
  • L. Ramello
    • 19
  • L. Riccati
    • 19
  • G. Romano
    • 16
  • G. Rosa
    • 13
  • L. Sandor
    • 3
  • J. Schukraft
    • 3
  • M. Sekimoto
    • 3
  • M. Seman
    • 3
  • A. Shikonian
    • 9
  • A. Shmeleva
    • 9
  • V. Sidorov
    • 11
  • S. Simone
    • 1
  • Y. Sirois
    • 7
  • H. Sletten
    • 3
  • S. Smirnov
    • 10
  • W. Sondheim
    • 5
  • H. J. Specht
    • 4
  • E. Stern
    • 12
  • I. Stumer
    • 2
  • A. Sumarokov
    • 10
  • J. W. Sunier
    • 5
  • V. Tcherniatin
    • 10
  • J. Thompson
    • 12
  • V. Tikhomirov
    • 9
  • A. Vanyashin
    • 10
  • G. Vasseur
    • 15
  • R. J. Veenhof
    • 3
  • R. Wigmans
    • 3
  • W. J. Willis
    • 3
  • P. Yepes
    • 7
  1. 1.University of Bari and INFNBariItaly
  2. 2.Brookhaven National LaboratoryUptonUSA
  3. 3.CERNGeneva 23Switzerland
  4. 4.University of HeidelbergHeidelbergGermany
  5. 5.Los Alamos National LaboratoryLos AlamosUSA
  6. 6.University of LundLundSweden
  7. 7.McGill UniversityMontrealCanada
  8. 8.University of MontrealMontrealCanada
  9. 9.Lebedev Institute of PhysicsMoscowRussia
  10. 10.Institute of Physics and EngineeringMoscowRussia
  11. 11.Institute of Nuclear PhysicsNovosibirskRussia
  12. 12.University of PittsburghPittsburghUSA
  13. 13.University of Rome ‘La Sapienza’ and INFNRomeItaly
  14. 14.Rutherford Appleton LaboratoryDidcotUK
  15. 15.DAPNIACE SaclayGif-sur-YvetteFrance
  16. 16.University of Salerno and INFNSalernoItaly
  17. 17.University of StockholmStockholmSweden
  18. 18.University of Tel AvivRamat AvivIsrael
  19. 19.University of Turin and INFNTurinItaly
  20. 20.University College LondonLondonUK
  21. 21.University of LundLundSweden
  22. 22.University of GenevaGeneva 4Switzerland
  23. 23.CERN from Slovak Academy of SciencesKosiceSlovak Republic
  24. 24.University of Ferrara and INFNFerraraItaly
  25. 25.CERN from Weizmann InstituteRehovotIsrael
  26. 26.CERN from Niels Bohr InstituteCopenhagen ØDenmark
  27. 27.CERN from Ludwig-Maximilians-UniversitätMunchenGermany
  28. 28.Nevis Labs.University of ColumbiaUSA
  29. 29.University of KyotoKyotoJapan
  30. 30.DESYHamburg 52Germany
  31. 31.Ecole PolytechniquePalaiseauFrance
  32. 32.University of UrbinoUrbinoItaly
  33. 33.DAPNIACE SaclayGif-sur-YvetteFrance
  34. 34.University of LiverpoolLiverpoolUK
  35. 35.Politecnico of MilanMilanItaly
  36. 36.University of Salerno and INFNSalernoItaly
  37. 37.Slovak Academy of SciencesKosiceSlovak Republic
  38. 38.CERN from Institute of Nuclear StudyTokyoJapan
  39. 39.CERN from NIKHEF-HAmsterdamthe Netherlands
  40. 40.Texas Tech. UniversityLubbockUSA
  41. 41.SAICSan DiegoUSA
  42. 42.Moscow State UniversityMoscowRussia
  43. 43.Brookhaven National LaboratoryUptonUSA
  44. 44.Institute of PhysicsAcad. SinicaTaipeiTaiwan

Personalised recommendations