Production of $b\bar{b}$ at forward rapidity in $p$+$p$ collisions at $\sqrt{s}=510$ GeV
U. Acharya
,
A. Adare
,
C. Aidala
,
N.N. Ajitanand
,
Y. Akiba
,
R. Akimoto
,
M. Alfred
,
N. Apadula
,
Y. Aramaki
,
H. Asano
,
E.T. Atomssa
,
T.C. Awes
,
B. Azmoun
,
V. Babintsev
,
M. Bai
,
N.S. Bandara
,
B. Bannier
,
K.N. Barish
,
S. Bathe
,
A. Bazilevsky
,
M. Beaumier
,
S. Beckman
,
R. Belmont
,
A. Berdnikov
,
Y. Berdnikov
,
L. Bichon
,
D. Black
,
B. Blankenship
,
J.S. Bok
,
V. Borisov
,
K. Boyle
,
M.L. Brooks
,
J. Bryslawskyj
,
H. Buesching
,
V. Bumazhnov
,
S. Campbell
,
V. Canoa Roman
,
C.-H. Chen
,
C.Y. Chi
,
M. Chiu
,
I.J. Choi
,
J.B. Choi
,
T. Chujo
,
Z. Citron
,
M. Connors
,
M. Csanád
,
T. Csörgő
,
A. Datta
,
M.S. Daugherity
,
G. David
,
K. Deblasio
,
K. Dehmelt
,
A. Denisov
,
A. Deshpande
,
E.J. Desmond
,
L. Ding
,
A. Dion
,
J.H. Do
,
A. Drees
,
K.A. Drees
,
J.M. Durham
,
A. Durum
,
A. Enokizono
,
H. En'Yo
,
R. Esha
,
S. Esumi
,
B. Fadem
,
W. Fan
,
N. Feege
,
D.E. Fields
,
M. Finger
,
Jr. M.Finger
,
D. Firak
,
D. Fitzgerald
,
S.L. Fokin
,
J.E. Frantz
,
A. Franz
,
A.D. Frawley
,
C. Gal
,
P. Gallus
,
P. Garg
,
H. Ge
,
F. Giordano
,
A. Glenn
,
Y. Goto
,
N. Grau
,
S.V. Greene
,
M. Grosse Perdekamp
,
Y. Gu
,
T. Gunji
,
H. Guragain
,
T. Hachiya
,
J.S. Haggerty
,
K.I. Hahn
,
H. Hamagaki
,
S.Y. Han
,
J. Hanks
,
S. Hasegawa
,
X. He
,
T.K. Hemmick
,
J.C. Hill
,
A. Hodges
,
R.S. Hollis
,
K. Homma
,
B. Hong
,
T. Hoshino
,
J. Huang
,
S. Huang
,
Y. Ikeda
,
K. Imai
,
Y. Imazu
,
M. Inaba
,
A. Iordanova
,
D. Isenhower
,
D. Ivanishchev
,
B.V. Jacak
,
S.J. Jeon
,
M. Jezghani
,
Z. Ji
,
J. Jia
,
X. Jiang
,
B.M. Johnson
,
E. Joo
,
K.S. Joo
,
D. Jouan
(1)
,
D.S. Jumper
,
J.H. Kang
,
J.S. Kang
,
D. Kawall
,
A.V. Kazantsev
,
J.A. Key
,
V. Khachatryan
,
A. Khanzadeev
,
A. Khatiwada
,
K. Kihara
,
C. Kim
,
D.H. Kim
,
D.J. Kim
,
E.-J. Kim
,
H.-J. Kim
,
M. Kim
,
Y.K. Kim
,
D. Kincses
,
E. Kistenev
,
J. Klatsky
,
D. Kleinjan
,
P. Kline
,
T. Koblesky
,
M. Kofarago
,
J. Koster
,
D. Kotov
,
B. Kurgyis
,
K. Kurita
,
M. Kurosawa
,
Y. Kwon
,
R. Lacey
,
J.G. Lajoie
,
D. Larionova
,
M. Larionova
,
A. Lebedev
,
K.B. Lee
,
S.H. Lee
,
M.J. Leitch
,
M. Leitgab
,
N.A. Lewis
,
X. Li
,
S.H. Lim
,
M.X. Liu
,
S. Lökös
,
D. Lynch
,
T. Majoros
,
Y.I. Makdisi
,
M. Makek
,
A. Manion
,
V.I. Manko
,
E. Mannel
,
M. Mccumber
,
P.L. Mcgaughey
,
D. Mcglinchey
,
C. Mckinney
,
A. Meles
,
M. Mendoza
,
B. Meredith
,
W.J. Metzger
,
Y. Miake
,
A.C. Mignerey
,
A.J. Miller
,
A. Milov
,
D.K. Mishra
,
J.T. Mitchell
,
Iu. Mitrankov
,
S. Miyasaka
,
S. Mizuno
,
P. Montuenga
,
T. Moon
,
D.P. Morrison
,
S.I. Morrow
,
T.V. Moukhanova
,
B. Mulilo
,
T. Murakami
,
J. Murata
,
A. Mwai
,
S. Nagamiya
,
J.L. Nagle
,
M.I. Nagy
,
I. Nakagawa
,
H. Nakagomi
,
K. Nakano
,
C. Nattrass
,
S. Nelson
,
P.K. Netrakanti
,
M. Nihashi
,
T. Niida
,
R. Nouicer
,
N. Novitzky
,
A.S. Nyanin
,
E. O'Brien
,
C.A. Ogilvie
,
J.D. Orjuela Koop
,
J.D. Osborn
,
A. Oskarsson
,
K. Ozawa
,
R. Pak
,
V. Pantuev
,
V. Papavassiliou
,
S. Park
,
S.F. Pate
,
L. Patel
,
M. Patel
,
J.-C. Peng
,
W. Peng
,
D.V. Perepelitsa
,
G.D.N. Perera
,
D.Yu. Peressounko
,
C.E. Perezlara
,
J. Perry
,
R. Petti
,
C. Pinkenburg
,
R. Pinson
,
R.P. Pisani
,
A. Pun
,
M.L. Purschke
,
P.V. Radzevich
,
J. Rak
,
N. Ramasubramanian
,
I. Ravinovich
,
K.F. Read
,
D. Reynolds
,
V. Riabov
,
Y. Riabov
,
D. Richford
,
T. Rinn
,
N. Riveli
,
D. Roach
,
S.D. Rolnick
,
M. Rosati
,
Z. Rowan
,
J.G. Rubin
,
J. Runchey
,
N. Saito
,
T. Sakaguchi
,
H. Sako
,
V. Samsonov
,
M. Sarsour
,
S. Sato
,
S. Sawada
,
B. Schaefer
,
B.K. Schmoll
,
K. Sedgwick
,
J. Seele
,
R. Seidl
,
A. Sen
,
R. Seto
,
P. Sett
,
A. Sexton
,
D. Sharma
,
I. Shein
,
T.-A. Shibata
,
K. Shigaki
,
M. Shimomura
,
P. Shukla
,
A. Sickles
,
C.L. Silva
,
D. Silvermyr
,
B.K. Singh
,
C.P. Singh
,
V. Singh
,
M. Slunečka
,
K.L. Smith
,
R.A. Soltz
,
W.E. Sondheim
,
S.P. Sorensen
,
I.V. Sourikova
,
P.W. Stankus
,
M. Stepanov
,
S.P. Stoll
,
T. Sugitate
,
A. Sukhanov
,
T. Sumita
,
J. Sun
,
X. Sun
,
Z. Sun
,
J. Sziklai
,
A. Takahara
,
A. Taketani
,
K. Tanida
,
M.J. Tannenbaum
,
S. Tarafdar
,
A. Taranenko
,
A. Timilsina
,
T. Todoroki
,
M. Tomášek
,
H. Torii
,
M. Towell
,
R.S. Towell
,
I. Tserruya
,
Y. Ueda
,
B. Ujvari
,
H.W. van Hecke
,
M. Vargyas
,
J. Velkovska
,
M. Virius
,
V. Vrba
,
E. Vznuzdaev
,
X.R. Wang
,
D. Watanabe
,
Y.S. Watanabe
,
F. Wei
,
S. Whitaker
,
S. Wolin
,
C.P. Wong
,
C.L. Woody
,
Y. Wu
,
M. Wysocki
,
B. Xia
,
Q. Xu
,
L. Xue
,
S. Yalcin
,
Y.L. Yamaguchi
,
A. Yanovich
,
I. Yoon
,
I. Younus
,
I.E. Yushmanov
,
W.A. Zajc
,
A. Zelenski
,
Y. Zhai
,
S. Zharko
,
L. Zou
U. Acharya
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A. Adare
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C. Aidala
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N.N. Ajitanand
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Y. Akiba
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R. Akimoto
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M. Alfred
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N. Apadula
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Y. Aramaki
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H. Asano
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E.T. Atomssa
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T.C. Awes
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B. Azmoun
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V. Babintsev
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M. Bai
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N.S. Bandara
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B. Bannier
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K.N. Barish
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S. Bathe
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A. Bazilevsky
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M. Beaumier
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S. Beckman
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A. Berdnikov
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L. Bichon
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J.S. Bok
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K. Boyle
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J. Bryslawskyj
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H. Buesching
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V. Bumazhnov
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S. Campbell
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V. Canoa Roman
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C.-H. Chen
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C.Y. Chi
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M. Chiu
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I.J. Choi
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J.B. Choi
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T. Csörgő
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A. Deshpande
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L. Ding
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A. Dion
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J.M. Durham
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A. Durum
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B. Hong
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T. Hoshino
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J. Huang
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- ORCID : 0000-0002-9954-4707
S. Huang
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Y. Ikeda
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K. Imai
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A. Iordanova
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Y.K. Kim
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D. Kincses
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E. Kistenev
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J. Klatsky
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D. Kleinjan
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P. Kline
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T. Koblesky
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M. Kofarago
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J. Koster
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D. Kotov
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B. Kurgyis
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K. Kurita
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M. Kurosawa
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Y. Kwon
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J.G. Lajoie
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M. Larionova
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A. Lebedev
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M.J. Leitch
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M. Leitgab
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N.A. Lewis
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X. Li
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- PersonId : 806715
- ORCID : 0000-0003-3133-3660
S.H. Lim
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M.X. Liu
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S. Lökös
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D. Lynch
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T. Majoros
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Y.I. Makdisi
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M. Makek
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A. Manion
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V.I. Manko
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M. Mccumber
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D. Mcglinchey
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C. Mckinney
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A. Meles
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M. Mendoza
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B. Meredith
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W.J. Metzger
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Y. Miake
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A. Milov
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D.K. Mishra
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Iu. Mitrankov
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S. Miyasaka
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S. Mizuno
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P. Montuenga
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T. Moon
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D.P. Morrison
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S.I. Morrow
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T.V. Moukhanova
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B. Mulilo
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T. Murakami
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J. Murata
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A. Mwai
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S. Nagamiya
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J.L. Nagle
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M.I. Nagy
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H. Nakagomi
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K. Nakano
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C. Nattrass
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S. Nelson
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P.K. Netrakanti
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M. Nihashi
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J.D. Orjuela Koop
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A. Oskarsson
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S. Park
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S.F. Pate
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L. Patel
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M. Patel
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J.-C. Peng
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W. Peng
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D.V. Perepelitsa
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G.D.N. Perera
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D.Yu. Peressounko
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C.E. Perezlara
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C. Pinkenburg
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R. Pinson
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R.P. Pisani
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A. Pun
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M.L. Purschke
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K.F. Read
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D. Reynolds
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V. Riabov
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Y. Riabov
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D. Richford
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N. Saito
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K. Sedgwick
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J. Seele
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R. Seidl
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A. Sen
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R. Seto
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P. Sett
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A. Sexton
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D. Sharma
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T.-A. Shibata
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K. Shigaki
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M. Shimomura
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C.L. Silva
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D. Silvermyr
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B.K. Singh
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C.P. Singh
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V. Singh
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M. Slunečka
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K.L. Smith
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R.A. Soltz
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W.E. Sondheim
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I.V. Sourikova
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P.W. Stankus
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M. Stepanov
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S.P. Stoll
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T. Sugitate
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A. Sukhanov
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T. Sumita
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J. Sun
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X. Sun
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Z. Sun
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J. Sziklai
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A. Takahara
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A. Taketani
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K. Tanida
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M.J. Tannenbaum
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S. Tarafdar
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A. Taranenko
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A. Timilsina
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T. Todoroki
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M. Tomášek
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H. Torii
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M. Towell
- Fonction : Auteur
R.S. Towell
- Fonction : Auteur
I. Tserruya
- Fonction : Auteur
Y. Ueda
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B. Ujvari
- Fonction : Auteur
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H.W. van Hecke
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M. Vargyas
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J. Velkovska
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M. Virius
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V. Vrba
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E. Vznuzdaev
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X.R. Wang
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D. Watanabe
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Y.S. Watanabe
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F. Wei
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S. Whitaker
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S. Wolin
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C.P. Wong
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C.L. Woody
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Y. Wu
- Fonction : Auteur
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M. Wysocki
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B. Xia
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Q. Xu
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L. Xue
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L. Zou
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Résumé
The cross section of bottom quark-antiquark (bb¯) production in p+p collisions at s=510 GeV is measured with the PHENIX detector at the Relativistic Heavy Ion Collider. The results are based on the yield of high mass, like-sign muon pairs measured within the PHENIX muon arm acceptance (1.2<|y|<2.2). The bb¯ signal is extracted from like-sign dimuons by utilizing the unique properties of neutral B meson oscillation. We report a differential cross section of dσbb¯→μ±μ±/dy=0.16±0.01 (stat)±0.02 (syst)±0.02 (global) nb for like-sign muons in the rapidity and pT ranges 1.2<|y|<2.2 and pT>1 GeV/c, and dimuon mass of 5–10 GeV/c2. The extrapolated total cross section at this energy for bb¯ production is 13.1±0.6 (stat)±1.5 (syst)±2.7 (global) μb. The total cross section is compared to a perturbative quantum chromodynamics calculation and is consistent within uncertainties. The azimuthal opening angle between muon pairs from bb¯ decays and their pT distributions are compared to distributions generated using ps pythia6, which includes next-to-leading order processes. The azimuthal correlations and pair pT distribution are not very well described by pythia calculations, but are still consistent within uncertainties. Flavor creation and flavor excitation subprocesses are favored over gluon splitting.
Mots clés
Particle Physics Experiments
p p: scattering
bottom: pair production
muon: pair production
dimuon: same sign
perturbation theory: higher-order
higher-order: 1
dimuon: mass spectrum
B0 anti-B0: oscillation
gluon: splitting
total cross section: measured
rapidity dependence
PHENIX
flavor
differential cross section: measured
transverse momentum dependence
quantum chromodynamics: perturbation theory
transverse momentum: momentum spectrum
angular correlation
quark antiquark
excited state
acceptance
Brookhaven RHIC Coll
experimental results
510 GeV-cms/nucleon
Domaines
Physique des Hautes Energies - Expérience [hep-ex] Physique Nucléaire Expérimentale [nucl-ex]Format du dépôt | Notice |
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Type de dépôt | Article dans une revue |
Résumé |
en
The cross section of bottom quark-antiquark (bb¯) production in p+p collisions at s=510 GeV is measured with the PHENIX detector at the Relativistic Heavy Ion Collider. The results are based on the yield of high mass, like-sign muon pairs measured within the PHENIX muon arm acceptance (1.2<|y|<2.2). The bb¯ signal is extracted from like-sign dimuons by utilizing the unique properties of neutral B meson oscillation. We report a differential cross section of dσbb¯→μ±μ±/dy=0.16±0.01 (stat)±0.02 (syst)±0.02 (global) nb for like-sign muons in the rapidity and pT ranges 1.2<|y|<2.2 and pT>1 GeV/c, and dimuon mass of 5–10 GeV/c2. The extrapolated total cross section at this energy for bb¯ production is 13.1±0.6 (stat)±1.5 (syst)±2.7 (global) μb. The total cross section is compared to a perturbative quantum chromodynamics calculation and is consistent within uncertainties. The azimuthal opening angle between muon pairs from bb¯ decays and their pT distributions are compared to distributions generated using ps pythia6, which includes next-to-leading order processes. The azimuthal correlations and pair pT distribution are not very well described by pythia calculations, but are still consistent within uncertainties. Flavor creation and flavor excitation subprocesses are favored over gluon splitting.
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Titre |
en
Production of $b\bar{b}$ at forward rapidity in $p$+$p$ collisions at $\sqrt{s}=510$ GeV
|
Auteur(s) |
U. Acharya
, A. Adare
, C. Aidala
, N.N. Ajitanand
, Y. Akiba
, R. Akimoto
, M. Alfred
, N. Apadula
, Y. Aramaki
, H. Asano
, E.T. Atomssa
, T.C. Awes
, B. Azmoun
, V. Babintsev
, M. Bai
, N.S. Bandara
, B. Bannier
, K.N. Barish
, S. Bathe
, A. Bazilevsky
, M. Beaumier
, S. Beckman
, R. Belmont
, A. Berdnikov
, Y. Berdnikov
, L. Bichon
, D. Black
, B. Blankenship
, J.S. Bok
, V. Borisov
, K. Boyle
, M.L. Brooks
, J. Bryslawskyj
, H. Buesching
, V. Bumazhnov
, S. Campbell
, V. Canoa Roman
, C.-H. Chen
, C.Y. Chi
, M. Chiu
, I.J. Choi
, J.B. Choi
, T. Chujo
, Z. Citron
, M. Connors
, M. Csanád
, T. Csörgő
, A. Datta
, M.S. Daugherity
, G. David
, K. Deblasio
, K. Dehmelt
, A. Denisov
, A. Deshpande
, E.J. Desmond
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, A. Dion
, J.H. Do
, A. Drees
, K.A. Drees
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, K.S. Joo
, D. Jouan
1
, D.S. Jumper
, J.H. Kang
, J.S. Kang
, D. Kawall
, A.V. Kazantsev
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, A. Khanzadeev
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, C. Kim
, D.H. Kim
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, E.-J. Kim
, H.-J. Kim
, M. Kim
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, M. Larionova
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, A. Zelenski
, Y. Zhai
, S. Zharko
, L. Zou
1
IPNO -
Institut de Physique Nucléaire d'Orsay
( 119 )
- IPN - 15, rue Georges Clemenceau - 91406 ORSAY CEDEX
- France
|
Vulgarisation |
Non
|
Comité de lecture |
Oui
|
Audience |
Internationale
|
Date de publication |
2020
|
Volume |
102
|
Numéro |
9
|
Page/Identifiant |
092002
|
Langue du document |
Anglais
|
Nom de la revue |
|
Domaine(s) |
|
Collaboration/Projet |
|
Mots-clés |
en
Particle Physics Experiments, p p: scattering, bottom: pair production, muon: pair production, dimuon: same sign, perturbation theory: higher-order, higher-order: 1, dimuon: mass spectrum, B0 anti-B0: oscillation, gluon: splitting, total cross section: measured, rapidity dependence, PHENIX, flavor, differential cross section: measured, transverse momentum dependence, quantum chromodynamics: perturbation theory, transverse momentum: momentum spectrum, angular correlation, quark antiquark, excited state, acceptance, Brookhaven RHIC Coll, experimental results, 510 GeV-cms/nucleon
|
arXiv Id | 2005.14276 |
DOI | 10.1103/PhysRevD.102.092002 |
inSPIRE HEP | 1798586 |
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