Physics opportunities with a fixed target experiment at the LHC (AFTER@LHC)
Cynthia Hadjidakis
(1)
,
M. Anselmino
,
R. Arnaldi
,
S.J. Brodsky
,
V. Chambert
,
C. da Silva
,
J.P. Didelez
(1)
,
M.G. Echevarria
,
Elena Ferreiro
,
F. Fleuret
(2)
,
Y. Gao
,
B. Genolini
(1, 3)
,
I. Hrivnácová
(1)
,
D. Kikola
,
A. Klein
,
A. Kurepin
,
A. Kusina
,
J.P. Lansberg
(1)
,
C. Lorcé
(4)
,
F. Lyonnet
,
G. Martinez
(5)
,
L. Massacrier
(1)
,
A. Nass
,
C. Pisano
,
P. Robbe
(6)
,
Ingo Schienbein
(7)
,
M. Schlegel
,
E. Scomparin
,
J. Seixas
,
H.S. Shao
(8)
,
Andrea Signori
,
E. Steffens
,
L. Szymanowski
,
N. Topilskaya
,
B. Trzeciak
,
U.I. Uggerhøj
,
A. Uras
(9)
,
R. Ulrich
,
J. Wagner
,
N. Yamanaka
(1)
,
Z. Yang
1
IPNO -
Institut de Physique Nucléaire d'Orsay
2 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
3 IJCLab - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
4 CPHT - Centre de Physique Théorique [Palaiseau]
5 SUBATECH - Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées
6 LAL - Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
7 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
8 LPTHE - Laboratoire de Physique Théorique et Hautes Energies
9 IPNL - Institut de Physique Nucléaire de Lyon
2 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
3 IJCLab - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
4 CPHT - Centre de Physique Théorique [Palaiseau]
5 SUBATECH - Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées
6 LAL - Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
7 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
8 LPTHE - Laboratoire de Physique Théorique et Hautes Energies
9 IPNL - Institut de Physique Nucléaire de Lyon
M. Anselmino
- Fonction : Auteur
R. Arnaldi
- Fonction : Auteur
S.J. Brodsky
- Fonction : Auteur
V. Chambert
- Fonction : Auteur
C. da Silva
- Fonction : Auteur
M.G. Echevarria
- Fonction : Auteur
Elena Ferreiro
- Fonction : Auteur
Y. Gao
- Fonction : Auteur
B. Genolini
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1230454
- IdHAL : bernard-genolini
- ORCID : 0000-0002-3267-3192
D. Kikola
- Fonction : Auteur
A. Klein
- Fonction : Auteur
A. Kurepin
- Fonction : Auteur
A. Kusina
- Fonction : Auteur
F. Lyonnet
- Fonction : Auteur
G. Martinez
- Fonction : Auteur
- PersonId : 169952
- IdHAL : gines-martinez
- ORCID : 0000-0002-8657-6742
- IdRef : 068952961
A. Nass
- Fonction : Auteur
C. Pisano
- Fonction : Auteur
M. Schlegel
- Fonction : Auteur
E. Scomparin
- Fonction : Auteur
J. Seixas
- Fonction : Auteur
Andrea Signori
- Fonction : Auteur
E. Steffens
- Fonction : Auteur
L. Szymanowski
- Fonction : Auteur
N. Topilskaya
- Fonction : Auteur
B. Trzeciak
- Fonction : Auteur
U.I. Uggerhøj
- Fonction : Auteur
R. Ulrich
- Fonction : Auteur
J. Wagner
- Fonction : Auteur
Z. Yang
- Fonction : Auteur
Résumé
By extracting the beam with a bent crystal or by using an internal gas target, the multi-TeV proton and lead LHC beams allow one to perform the most energetic fixed-target experiments (AFTER@LHC) and to study $p$+$p$ and $p$+A collisions at $\sqrt{s_{NN}}$=115 GeV and Pb+$p$ and Pb+A collisions at $\sqrt{s_{NN}}$=72 GeV. Such studies would address open questions in the domain of the nucleon and nucleus partonic structure at high-$x$, quark-gluon plasma and, by using longitudinally or transversally polarised targets, spin physics. In this paper, we discuss the physics opportunities of a fixed-target experiment at the LHC and we report on the possible technical implementations of a high-luminosity experiment. We finally present feasibility studies for Drell-Yan, open heavy-flavour and quarkonium production, with an emphasis on high-$x$ and spin physics.
Mots clés
talk: Kaist 2017/10/16
p p: scattering
p p: colliding beams
quarkonium: hadroproduction
p nucleus: interaction
lead
heavy ion: scattering
quark gluon: plasma
gas: target
CERN LHC Coll
spin
Drell-Yan process
polarized target
bent crystal
heavy quark
nucleon: structure function
nucleus: structure function
experimental results
72 GeV-cms/nucleon
115 GeV-cms
Domaines
Instrumentations et Détecteurs [physics.ins-det] Physique des Hautes Energies - Expérience [hep-ex]Format du dépôt | Fichier |
---|---|
Type de dépôt | Communication dans un congrès |
Titre |
en
Physics opportunities with a fixed target experiment at the LHC (AFTER@LHC)
|
Résumé |
en
By extracting the beam with a bent crystal or by using an internal gas target, the multi-TeV proton and lead LHC beams allow one to perform the most energetic fixed-target experiments (AFTER@LHC) and to study $p$+$p$ and $p$+A collisions at $\sqrt{s_{NN}}$=115 GeV and Pb+$p$ and Pb+A collisions at $\sqrt{s_{NN}}$=72 GeV. Such studies would address open questions in the domain of the nucleon and nucleus partonic structure at high-$x$, quark-gluon plasma and, by using longitudinally or transversally polarised targets, spin physics. In this paper, we discuss the physics opportunities of a fixed-target experiment at the LHC and we report on the possible technical implementations of a high-luminosity experiment. We finally present feasibility studies for Drell-Yan, open heavy-flavour and quarkonium production, with an emphasis on high-$x$ and spin physics.
|
Auteur(s) |
Cynthia Hadjidakis
1
, M. Anselmino
, R. Arnaldi
, S.J. Brodsky
, V. Chambert
, C. da Silva
, J.P. Didelez
1
, M.G. Echevarria
, Elena Ferreiro
, F. Fleuret
2
, Y. Gao
, B. Genolini
1, 3
, I. Hrivnácová
1
, D. Kikola
, A. Klein
, A. Kurepin
, A. Kusina
, J.P. Lansberg
1
, C. Lorcé
4
, F. Lyonnet
, G. Martinez
5
, L. Massacrier
1
, A. Nass
, C. Pisano
, P. Robbe
6
, Ingo Schienbein
7
, M. Schlegel
, E. Scomparin
, J. Seixas
, H.S. Shao
8
, Andrea Signori
, E. Steffens
, L. Szymanowski
, N. Topilskaya
, B. Trzeciak
, U.I. Uggerhøj
, A. Uras
9
, R. Ulrich
, J. Wagner
, N. Yamanaka
1
, Z. Yang
1
IPNO -
Institut de Physique Nucléaire d'Orsay
( 119 )
- IPN - 15, rue Georges Clemenceau - 91406 ORSAY CEDEX
- France
2
LLR -
Laboratoire Leprince-Ringuet
( 127 )
- Route de Saclay - 91128 Palaiseau Cedex
- France
3
IJCLab -
Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
( 578151 )
- Bât. 100 et 200, 15 rue Georges Clémenceau 91405 Orsay
- France
4
CPHT -
Centre de Physique Théorique [Palaiseau]
( 10 )
- Ecole Polytechnique 91128 Palaiseau cedex
- France
5
SUBATECH -
Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées
( 493487 )
- IMT Atlantique - Campus de Nantes - La Chantrerie - 4, rue Alfred Kastler - CS 20722 - 44307 NANTES Cedex 3
- France
6
LAL -
Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
( 132 )
- Centre Scientifique d'Orsay B.P. 34 91898 ORSAY Cedex
- France
7
LPSC -
Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
( 1041808 )
- 53 avenue des Martyrs - 38026 Grenoble Cedex
- France
8
LPTHE -
Laboratoire de Physique Théorique et Hautes Energies
( 542058 )
- Boîte 126, T13-14 4ème étage 4 place Jussieu 75252 Paris CEDEX 05
- France
9
IPNL -
Institut de Physique Nucléaire de Lyon
( 2 )
- Campus LyonTech-la Doua
Bâtiment Paul DIRAC
4 Rue Enrico Fermi
69622 Villeurbanne Cedex
- France
|
Date début congrès |
2017-10-16
|
Date de publication |
2018
|
Langue du document |
Anglais
|
Source |
PoS
|
Comité de lecture |
Non
|
Pays |
Corée du Sud
|
Titre du congrès |
17th International Workshop on Polarized Sources, Targets, and Polarimetry
|
Volume |
PSTP2017
|
Invité |
Non
|
Vulgarisation |
Non
|
Page/Identifiant |
035
|
Ville |
Kaist
|
Date fin congrès |
2017-10-20
|
Actes |
Oui
|
Audience |
Internationale
|
Domaine(s) |
|
Éditeur commercial |
|
Mots-clés |
en
talk: Kaist 2017/10/16, p p: scattering, p p: colliding beams, quarkonium: hadroproduction, p nucleus: interaction, lead, heavy ion: scattering, quark gluon: plasma, gas: target, CERN LHC Coll, spin, Drell-Yan process, polarized target, bent crystal, heavy quark, nucleon: structure function, nucleus: structure function, experimental results, 72 GeV-cms/nucleon, 115 GeV-cms
|
DOI | 10.22323/1.324.0035 |
inSPIRE HEP | 1678760 |
Origine :
Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte
Loading...